ANSYS Workbench 14有限元分析自學手冊
1 ANSYS Workbench 14基礎
1.1 ANSYS Workbench概述
1.1.1 ANSYS Workbench的特點
1.1.2 ANSYS Workbench應用分類
1.1.3 ANSYS Workbench系統要求和啟動
1.2 ANSYS Workbench分析的基本過程
1.2.1 前處理
1.2.2 加載並求解
1.2.3 后處理
1.3 ANSYS 14的界面
1.3.1 工具箱
1.3.2 Workbench選項窗口
1.4 項目概圖
1.4.1 系統和單元格
1.4.2 單元格的類型
1.4.3 了解單元格狀態
1.4.4 項目概圖中的鏈接
1.4.5 創建項目概圖實例
1.5 Workbench 文檔管理
1.5.1 目錄結構
1.5.2 顯示文件明細
1.5.3 打包文件
1.6 材料特性應用程序
1.6.1 材料庫
1.6.2 添加庫中的材料
1.6.3 添加新材料
1.7 一個簡單的分析實例
1.7.1 問題描述
1.7.2 項目概圖
1.7.3 前處理
1.7.4 求解
1.7.5 結果
1.7.6 報告
2 建立模型
2.1 Design Modeler簡介
2.1.1 進入Design Modeler
2.1.2 操作界面介紹
2.1.3 Design Modeler和CAD類文件交互
2.1.4 Design Modeler中幾何體的分類
2.1.5 幫助文檔
2.2 Design Modeler的操作
2.2.1 圖形控制
2.2.2 光標模式
2.2.3 選擇過濾器
2.2.4 右鍵彈出菜單
2.3 繪制草圖
2.3.1 長度單位制
2.3.2 創建新平面
2.3.3 創建新草圖
2.3.4 工具箱
2.3.5 草繪附件
2.3.6 草圖繪制實例——曲柄
2.4 特性建模
2.4.1 拉伸
2.4.2 旋轉
2.4.3 掃掠
2.4.4 放樣
2.4.5 抽殼
2.4.6 倒圓
2.4.7 倒角
2.4.8 特征建模實例1——底座
2.5 體操作
2.5.1 鏡像
2.5.2 移動
2.5.3 縫合
2.5.4 陣列特征
2.5.5 布爾操作
2.5.6 直接創建幾何體
2.5.7 特征建模實例2——鏈輪
2.6 概念建模
2.6.1 概念建模工具
2.6.2 定義橫截面
2.6.3 面操作
2.6.4 概念建模實例
3 一般網格控制
3.1 網格划分平台
3.1.1 網格划分概述
3.1.2 網格划分流程
3.1.3 分析類型
3.2 網格划分方法
3.2.1 自動划分方法
3.2.2 四面體
3.2.3 掃掠
3.2.4 多區域
3.3 全局網格控制
3.3.1 相關性和關聯中心
3.3.2 全局單元尺寸
3.3.3 初始尺寸種子
3.3.4 平滑和過渡
3.3.5 跨度中心角
3.3.6 高級尺寸功能
3.4 局部網格控制
3.4.1 局部尺寸
3.4.2 接觸尺寸
3.4.3 細化
3.4.4 映射面划分
3.4.5 匹配控制
3.4.6 收縮控制
3.4.7 膨脹
3.5 網格工具
3.5.1 生成網格
3.5.2 截面位面
3.5.3 命名選項
3.6 網格划分實例——四通管網格划分
3.6.1 定義幾何
3.6.2 Mechanical默認與CFD網格
3.6.3 截面位面
3.6.4 使用面尺寸
3.6.5 局部網格划分
4 Mechanical基礎
4.1 Mechanical概述
4.2 Mechanical界面
4.2.1 Mechanical菜單欄
4.2.2 工具欄
4.2.3 樹形目錄
4.2.4 屬性窗格
4.2.5 繪圖區域
4.3 基本分析步驟
5 線性靜態結構分析
5.1 幾何模型
5.1.1 質量點
5.1.2 材料特性
5.2 分析設置
5.3 載荷和約束
5.3.1 加速度和重力加速度
5.3.2 集中力和壓力
5.3.3 約束
5.4 求解模型
5.5 后處理
5.6 靜力結構學分析1——托架基體強度校核
5.6.1 問題描述
5.6.2 建立分析項目
5.6.3 前處理
5.6.4 求解
5.6.5 結果
5.7 靜力結構分析實例2——聯軸器變形和應力校核
5.7.1 問題描述
5.7.2 項目概圖
5.7.3 前處理
5.7.4 求解
5.7.5 結果
5.7.6 報告
6 模態分析
6.1 模態分析方法
6.2 模態系統分析步驟
6.2.1 幾何體和質點
6.2.2 接觸區域
6.2.3 分析類型
6.2.4 載荷和約束
6.2.5 求解
6.2.6 檢查結果
6.3 模態分析實例1——軸裝配體
6.3.1 問題描述
6.3.2 項目概圖
6.3.3 前處理
6.3.4 求解
6.3.5 結果
6.4 模態分析實例2——支架殼體強度校核
6.4.1 問題描述
6.4.2 項目概圖
6.4.3 前處理
6.4.4 求解
6.4.5 結果
6.5 模態分析實例3——機翼
6.5.1 問題描述
6.5.2 項目概圖
6.5.3 前處理
6.5.4 求解
6.5.5 模態分析
7 諧響應分析
7.1 諧響應分析簡介
7.2 諧響應分析步驟
7.2.1 建立諧響應分析項
7.2.2 加載諧響應載荷
7.2.3 求解方法
7.2.4 后處理中查看結果
7.3 諧響應分析實例——固定梁
7.3.1 問題描述
7.3.2 項目概圖
7.3.3 前處理
7.3.4 模態分析求解
7.3.5 諧響應分析預處理
7.3.6 諧響應分析設置並求解
7.3.7 諧響應分析后處理
8 響應譜分析
8.1 響應譜分析簡介
8.1.1 響應譜分析過程
8.1.2 在Workbench 14中進行響應譜分析
8.2 響應譜分析實例——三層框架結構地震響應分析
8.2.1 問題描述
8.2.2 項目概圖
8.2.3 前處理
8.2.4 模態分析求解
8.2.5 響應譜分析設置並求解
8.2.6 查看分析結果
9 隨機振動分析
9.1 隨機振動分析簡介
9.1.1 機振動分析過程
9.1.2 Workbench 14中進行隨機振動分析
9.2 振動分析實例——橋梁模型隨機振動分析
9.2.1 問題描述
9.2.2 項目概圖
9.2.3 前處理
9.2.4 模態分析求解
9.2.5 隨機振動分析設置並求解
9.2.6 查看分析結果
10 熱分析
10.1 熱分析基礎
10.2 熱傳遞的方式
10.3 熱分析流程
10.3.1 幾何模型
10.3.2 材料屬性
10.3.3 實體接觸
10.3.4 導熱率
10.3.5 施加熱載荷
10.3.6 熱邊界條件
10.3.7 求解選項
10.3.8 結果和后處理
10.4 熱分析實例1——傳動裝配體基座
10.4.1 問題描述
10.4.2 項目概圖
10.4.3 前處理
10.4.4 求解
10.4.5 結果
10.5 熱分析實例2——變速箱上箱蓋
10.5.1 問題描述
10.5.2 項目概圖
10.5.3 前處理
10.5.4 求解
10.5.5 結果
11 線性屈曲分析
11.1 屈曲概述
11.2 屈曲分析步驟
11.2.1 幾何體和材料屬性
11.2.2 接觸區域
11.2.3 載荷與約束
11.2.4 設置屈曲
11.2.5 求解模型
11.2.6 檢查結果
11.3 線性屈曲分析實例1——挺桿
11.3.1 問題描述
11.3.2 項目概圖
11.3.3 創建草圖
11.3.4 Mechanical前處理
11.3.5 求解
11.3.6 結果
11.4 線性屈曲分析實例2——升降架
11.4.1 問題描述
11.4.2 項目概圖
11.4.3 Mechanical前處理
11.4.4 求解
11.4.5 結果
12 結構非線性分析
12.1 非線性分析概論
12.1.1 非線性行為的原因
12.1.2 非線性分析的基本信息
12.2 結構非線性一般過程
12.2.1 建立模型
12.2.2 分析設置
12.2.3 查看結果
12.3 接觸非線性結構
12.3.1 接觸基本概念
12.3.2 接觸類型
12.3.3 剛度及滲透
12.3.4 Pinball 區域
12.3.5 對稱/非對稱行為
12.3.6 接觸結果
12.4 結構非線性實例1——剛性接觸
12.4.1 問題描述
12.4.2 項目概圖
12.4.3 繪制草圖
12.4.4 創建面體
12.4.5 更改模型類型
12.4.6 修改幾何體屬性
12.4.7 添加接觸
12.4.8 划分網格
12.4.9 分析設置
12.4.10 求解
12.4.11 查看求解結果
12.5 結構非線性實例2——O形圈
12.5.1 問題描述
12.5.2 項目概圖
12.5.3 繪制草圖
12.5.4 創建面體
12.5.5 添加材料
12.5.6 修改幾何體屬性
12.5.7 添加接觸
12.5.8 划分網格
12.5.9 分析設置
12.5.10 求解
12.5.11 查看求解結果
13 優化設計
13.1 優化設計概論
13.1.1 ANSYS優化方法
13.1.2 Design Explorer優化特點
13.1.3 Design Explorer 優化類型
13.1.4 參數定義
13.2 優化設計界面
13.2.1 Design Explorer用戶界面
13.2.2 Design Explorer 數據參數界面
13.2.3 讀入APDL文件
13.3 Design Exploration優化設計使用基礎
13.3.1 參數的設置
13.3.2 目標驅動優化（GDO）
13.3.3 響應曲面（Response Surface）
13.3.4 六西格瑪設計
13.4 優化設計實例——連桿六西格瑪優化設計
13.4.1 問題描述
13.4.2 項目概圖
13.4.3 Mechanical前處理
13.4.4 設置求解
13.4.5 六西格瑪設計
附錄A ANSYS Workbench中的菜單欄命令
A.1 Workbench菜單欄
A.2 Design Modeler菜單欄
A.3 Mechanical菜單欄
附錄B 有限元知識架構
附錄C ANSYS Workbench幫助文件說明
思維導圖
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