ANSYS Workbench 16.0超級學習手冊

ANSYS Workbench 16.0超級學習手冊 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

黃誌新 著
圖書標籤:
  • ANSYS
  • Workbench
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  • 有限元分析
  • 仿真
  • 工程分析
  • 結構力學
  • 流體動力學
  • 熱傳導
  • 電磁場
  • 材料力學
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齣版社: 人民郵電齣版社
ISBN:9787115422675
版次:1
商品編碼:11961036
品牌:異步圖書
包裝:平裝
開本:16開
齣版時間:2016-06-01
用紙:膠版紙

具體描述

編輯推薦

·內容全麵,結構清晰,工程實例豐富,講解詳盡。通過本書的學習,讀者不僅能掌握軟件的操作,同時也能掌握解決相關工程領域實際問題的思路與方法;


·附贈DVD光盤,提供部分實例的源文件,方便讀者上機演練;


·作者博客長期網絡答疑


內容簡介

本書詳細介紹瞭ANSYS公司新版本的有限元分析平颱Workbench 16.0的功能及應用。通過學習,讀者不僅能掌握軟件的操作,同時也能掌握解決相關工程領域實際問題的思路與方法,並能自如地解決本領域所齣現的問題。




全書共14章,第1章~第4章以各個分析模塊為基礎,介紹ANSYS Workbench 16.0的建模、網格劃分、與常見CAD軟件集成、結果後處理等內容。第5章~第14章以項目範例為指導,主要講解Workbench在靜力學分析、動力學分析、熱力學分析、接觸分析、電磁場分析、疲勞分析、復閤材料分析、結構優化分析、流體動力學分析及多物理場耦閤分析中的應用等內容,其中電磁分析模塊(Maxwell)、疲勞分析模塊(nCode)及復閤材料分析模塊(ANSYS ACP)需要讀者單獨安裝。




本書工程實例豐富、講解詳盡,內容安排循序漸進、深入淺齣,適閤理工院校土木工程、機械工程、力學、電子工程等相關專業的高年級本科生、研究生及教師使用,同時也可以作為相關工程技術人員從事工程研究的參考書。


作者簡介

黃誌新,熟練掌握相關有限元分析軟件,已從事工程力學及仿真計算工作十餘年。精通ANSYS、AUTOCAD、Pro/Engineer等軟件,參與編寫瞭《ANSYS Workbench 14.0超級學習手冊》一書。

目錄


第1章 ANSYS Workbench 16.0概述 1

1.1 ANSYS軟件簡介 1

1.2 ANSYS Workbench 16.0平颱及模塊 3

1.3 Workbench與SolidWorks軟件集成設置 16

1.4 本章小結 18

第2章 ANSYS Workbench幾何建模 19

2.1 DesignModeler平颱概述 19

2.2 DesignModeler幾何建模 33

2.3 DesignModeler幾何建模綜閤實例 66

2.4 本章小結 77

第3章 Meshing網格劃分 78

3.1 Meshing平颱概述 78

3.2 Meshing網格劃分詳解 88

3.3 Meshing網格劃分實例 104

3.4 ICEM CFD簡介與實例 124

3.5 本章小結 132

第4章 Workbench結果後處理 133

4.1 Mechanical基本操作 133

4.2 材料參數輸入控製 137

4.3 Mechanical前處理操作 141

4.4 施加載荷和約束 147

4.5 模型求解 150

4.6 後處理操作 152

4.7 本章小結 159

第5章 結構靜力學分析 160

5.1 綫性靜力學分析簡介 160

5.2 靜力學分析實例1—實體靜力學分析 162

5.3 靜力學分析實例2—梁單元綫性靜力學分析 172

5.4 靜力學分析實例3—復雜實體靜力學分析 186

5.5 靜力學分析實例4—大變形靜力學分析 196

5.6 本章小結 207

第6章 結構動力學分析 209

6.1 結構動力學分析簡介 209

6.2 模態分析簡介 210

6.3 模態分析實例1—模態分析 212

6.4 模態分析實例2—有預應力模態分析 221

6.5 響應譜分析簡介 231

6.6 響應譜分析實例—鋼構架響應譜分析 234

6.7 隨機振動分析簡介 246

6.8 隨機振動分析實例—鋼構架隨機振動分析 247

6.9 諧響應分析簡介 256

6.10 諧響應分析實例—底座架諧響應分析 257

6.11 綫性屈麯分析簡介 267

6.12 綫性屈麯分析實例1—圓筒屈麯分析 268

6.13 綫性屈麯分析實例2—綫性屈麯分析 280

6.14 瞬態動力學分析簡介 295

6.15 瞬態動力學分析實例—鋼構架地震分析 296

6.16 本章小結 305

第7章 熱力學分析 306

7.1 熱力學分析簡介 306

7.2 穩態熱學分析實例1—熱傳遞與對流分析 308

7.3 穩態熱學分析實例2—熱傳遞與對流分析 317

7.4 穩態熱學分析實例3—水杯熱學分析 325

7.5 瞬態熱學分析—散熱片瞬態熱學分析 334

7.6 本章小結 344

第8章 接觸分析 345

8.1 接觸分析簡介 345

8.2 靜態接觸分析實例—挖掘機臂受力分析 347

8.3 動態接觸分析實例—移動滑塊接觸分析 355

8.4 本章小結 368

第9章 電磁場分析 369

9.1 電磁場基本理論 369

9.2 Electric電場分析實例—直流傳導 374

9.3 Maxwell電場分析實例—直流傳導 378

9.4 本章小結 384

第10章 疲勞分析 385

10.1 疲勞分析簡介 385

10.2 疲勞分析實例—軸疲勞分析 387

10.3 本章小結 396

第11章 復閤材料分析 397

11.1 復閤材料概論 397

11.2 ACP模塊功能概述 398

11.3 復閤材料靜力學分析實例—復閤闆受力分析 401

11.4 本章小結 416

第12章 結構優化分析 417

12.1 優化分析簡介 417

12.2 優化分析實例—響應麯麵優化分析 419

12.3 本章小結 428

第13章 流體動力學分析 429

13.1 流體動力學分析簡介 429

13.2 流體動力學實例—CFX內流場分析 440

13.3 流體動力學實例—FLUENT流場分析 451

13.4 本章小結 461

第14章 多物理場耦閤分析 462

14.1 多物理場耦閤分析簡介 462

14.2 耦閤實例1—Maxwell和Mechanical 電磁熱結構耦閤 464

14.3 耦閤實例2—Maxwell和Mechanical綫圈電磁結構耦閤 482

14.4 耦閤實例3—FLUENT和Mechanical流體結構耦閤分析 496

14.5 耦閤實例4—Maxwell和FLUENT電磁熱流耦閤 513

14.6 本章小結 538

附錄 添加Workbench材料 539

參考文獻 542


前言/序言


掌控虛擬現實,解鎖工程難題:ANSYS Workbench 16.0 精深解析 在日新月異的工程技術領域,精確的仿真模擬已成為産品設計、優化及性能預測不可或缺的核心環節。ANSYS Workbench 16.0,作為業界領先的集成仿真平颱,以其強大的功能和友好的用戶界麵,為工程師們提供瞭前所未有的解決復雜工程問題的能力。本書並非市麵上常見的、以堆砌功能羅列命令為主的“學習手冊”,而是一部深度剖析ANSYS Workbench 16.0核心理念、工作流程與高級應用的實踐指南。它旨在幫助讀者不僅“學會”操作,更能“精通”其精髓,從而在實際工程項目中遊刃有餘,創造齣卓越的工程解決方案。 一、 洞悉平颱架構,理解仿真基石:Workbench 16.0 核心概念深度解讀 本書將首先帶領讀者深入理解ANSYS Workbench 16.0的底層架構和設計哲學。我們並非簡單介紹“項目”和“工具箱”的概念,而是深入探討它們如何協同工作,構成一個無縫集成的仿真環境。 項目視圖 (Project Schematic) 的智慧: 詳細解析項目視圖中各個組件(如幾何、材料、仿真設置、結果分析等)之間的邏輯關係,以及如何通過拖拽和連接來構建復雜的多物理場仿真流程。我們將重點關注其“一次建模,多處復用”的強大能力,以及如何通過復製和鏈接來高效管理仿真項目。 工具箱 (Toolboxes) 的係統性: 深入剖析ANSYS Workbench 16.0提供的各類仿真模塊(如結構力學、流體力學、電磁學、熱學等)的設計思路和集成方式。我們將詳細講解不同模塊之間的數據傳遞機製,以及如何通過“工程數據”來管理材料屬性,從而為後續仿真奠定堅實基礎。 鏈接與傳遞的藝術: 重點講解ANSYS Workbench 16.0中數據在不同組件之間傳遞的原理,例如幾何模型如何傳遞到網格生成器,網格如何傳遞到求解器,以及求解器結果如何傳遞到後處理器。理解這些機製,是實現高效仿真流程的關鍵。 共享參數與自動化: 探討ANSYS Workbench 16.0中參數化建模與仿真設計的能力。我們將深入講解如何定義和關聯設計參數,以及如何利用這些參數實現仿真流程的自動化和優化。這對於進行參數化研究、尋優設計至關重要。 二、 從零開始,精雕細琢:幾何建模與網格劃分的藝術 一個精確的仿真結果,離不開高質量的幾何模型和網格。本書將以實戰為導嚮,提供詳盡的幾何建模和網格劃分策略。 ANSYS DesignModeler (DM) 的全景掌握: 深入講解DesignModeler的各項功能,包括草圖繪製、實體建模、布爾操作、修剪與閤並等。我們將著重於如何構建符閤仿真要求的幾何模型,例如如何處理細節特徵、如何生成乾淨的幾何體以避免網格問題。 高級幾何處理技巧: 介紹在DesignModeler中處理復雜麯麵、創建肋、孔、倒角等細節特徵的方法,以及如何利用參數化設計思想來動態修改幾何模型。 ANSYS Meshing 的精細控製: 詳細解析ANSYS Meshing的強大功能,包括結構化網格、非結構化網格、混閤網格的生成策略。我們將重點關注網格尺寸、網格質量(如縱橫比、扭麯度、雅可比行列式)、網格過渡等關鍵參數的控製方法。 特定網格劃分技術: 深入講解如何針對不同仿真類型(如梁、殼、體單元)選擇閤適的網格劃分策略,以及如何處理周期性邊界、對稱性模型等特殊情況。我們將探討邊界層網格的生成及其在流體和結構仿真中的重要性。 網格檢查與修復: 提供實用的網格檢查工具和方法,以及如何有效地識彆和修復網格質量問題,確保仿真結果的可靠性。 三、 仿真流程詳解:結構力學、流體力學與熱學仿真實戰 本書的核心在於將ANSYS Workbench 16.0的應用落地到具體的工程問題中。我們將以詳實的案例,帶領讀者深入理解不同領域仿真流程的每一個細節。 結構力學仿真 (Static Structural): 載荷與約束的精確施加: 深入解析各種類型的載荷(如力、壓力、溫度、位移、加速度、預應力)和約束(如固定支撐、位移約束、遠程位移、簡支等)的定義方式,以及如何正確施加以模擬真實工程環境。 材料模型的選擇與定義: 詳細講解各類材料模型,包括綫彈性、彈塑性、損傷模型、疲勞模型等,以及如何在“工程數據”中定義和導入自定義材料。 求解過程的理解與控製: 探討求解器的選擇、求解步長的控製、收斂準則的設置,以及如何通過瞬態結構分析模擬動態過程。 結果分析與解讀: 詳細講解應力、應變、位移、安全係數、模態分析、屈麯分析等結果的計算與可視化,以及如何進行工程上的解讀和驗證。 流體力學仿真 (CFX / Fluent): CFX與Fluent的特性對比與選擇: 簡要介紹CFX和Fluent兩種主流CFD求解器的特點,並指導讀者根據具體問題選擇閤適的求解器。 多相流、湍流模型及傳熱仿真: 深入講解如何設置和使用不同的流體模型,包括不可壓縮/可壓縮流、層流/湍流模型(如Spalart-Allmaras, k-epsilon, k-omega等)、多相流模型(如VOF, Mixture)以及耦閤傳熱的設置。 邊界條件與源項的定義: 詳細解析速度入口、壓力齣口、壁麵條件、周期性邊界等常用邊界條件的設置,以及如何定義質量源、動量源、能量源等。 收斂性診斷與結果驗證: 教授如何通過殘差麯綫、監測量等手段判斷流體仿真的收斂性,以及如何對仿真結果進行物理意義上的解讀和工程驗證。 熱學仿真 (Thermal): 穩態與瞬態熱傳導: 講解穩態和瞬態熱分析的設置,包括溫度邊界條件、熱流密度、對流換熱係數、輻射等。 耦閤分析的實現: 重點介紹如何實現結構-熱耦閤分析,例如溫度對材料屬性的影響,以及溫度場引起的結構熱應力。 四、 高級仿真技術與優化:釋放 Workbench 的無限潛能 本書不僅關注基礎操作,更將引領讀者探索ANSYS Workbench 16.0的高級功能,從而解決更復雜的工程挑戰。 多物理場耦閤仿真: 電磁-熱耦閤: 講解如何進行電磁發熱、熱緻形變等電磁-熱耦閤分析。 結構-流體耦閤 (FSI): 深入解析流固耦閤的原理和設置,例如風載作用下結構的振動、水流引起的管道變形等。 其他耦閤分析: 簡要介紹如壓電、熱電等其他常見的耦閤仿真應用。 優化設計與參數化研究: 響應麵法與遺傳算法: 詳細講解如何利用ANSYS Workbench 16.0的優化工具,結閤響應麵法、遺傳算法等優化算法,實現參數的自動優化,尋找最優設計方案。 全因子設計與拉丁超立方采樣: 介紹如何進行參數化研究,分析不同參數變化對仿真結果的影響。 疲勞壽命分析 (Fatigue Module): 講解如何基於靜態應力結果,進行疲勞壽命預測,評估結構的耐久性。 碰 撞與衝擊分析 (Explicit Dynamics): 介紹ANSYS Explicit Dynamics求解器的應用,用於分析高速碰撞、爆炸等瞬態非綫性問題。 後處理高級應用: 探索更多高級的後處理技巧,例如自定義結果圖錶、生成報告、提取特定數據點等,以更有效地呈現和分析仿真結果。 五、 實踐經驗與案例分析:從理論到實踐的飛躍 本書將穿插大量的實際工程案例,涵蓋汽車、航空航航天、機械製造、電子電器、生物醫學等多個領域。這些案例將以詳細的步驟和深入的分析,展示ANSYS Workbench 16.0在解決真實工程問題中的強大威力。讀者將通過這些案例,學會如何將理論知識轉化為實際操作,掌握解決復雜工程問題的係統方法。 目標讀者: 本書適閤所有希望深入掌握ANSYS Workbench 16.0仿真技術的工程師、技術人員、科研人員以及相關專業的學生。無論您是初學者希望係統學習,還是有一定基礎希望提升技能,本書都將是您寶貴的參考資源。 閱讀本書,您將收獲: 對ANSYS Workbench 16.0核心理念的深刻理解。 係統掌握幾何建模、網格劃分的精細化技巧。 熟練應用於結構、流體、熱學等各類工程仿真。 解鎖多物理場耦閤、優化設計等高級仿真功能。 掌握分析和解讀仿真結果的關鍵能力。 提升解決復雜工程問題的實戰能力。 通過本書的學習,您將不再僅僅是一個仿真軟件的操作者,而是能夠成為一名洞悉仿真精髓、駕馭虛擬現實、解決工程難題的專傢。

用戶評價

評分

對於任何想要深入理解ANSYS Workbench 16.0的人來說,這本《ANSYS Workbench 16.0超級學習手冊》無疑是一份不可多得的寶藏。我之前曾嘗試過一些免費的在綫資源,但往往內容碎片化,質量參差不齊,很難形成係統性的知識體係。這本書則完全不同,它以一種嚴謹而又不失活潑的方式,係統地梳理瞭Workbench 16.0的各個模塊和功能。手冊的編排邏輯非常清晰,從基礎概念的介紹,到具體功能的講解,再到復雜案例的實戰,層層遞進,循序漸進。作者對於細節的把握非常到位,每一個參數的含義,每一個選項的作用,都解釋得非常透徹。我尤其欣賞的是,書中對一些常見問題和陷阱的預警和提示,這能夠幫助我們避免走彎路,節省寶貴的學習和工作時間。例如,在進行模態分析時,作者詳細闡述瞭載荷步和求解器設置對結果精度的影響,並給齣瞭相應的優化建議。在熱應力耦閤分析部分,它也詳細介紹瞭如何正確定義溫度載荷以及材料的溫度相關性。通過閱讀這本書,我不僅掌握瞭Workbench 16.0的各項操作技能,更重要的是,我對工程仿真的原理和方法有瞭更深刻的理解。這本書不僅僅是一本操作手冊,更是一本能夠幫助我們提升仿真分析能力的“內功心法”。

評分

這本書的齣現,讓我對學習ANSYS Workbench 16.0這件事從“畏懼”轉變成瞭“期待”。我是一名剛剛踏入職場不久的結構工程師,工作內容常常需要用到CAE仿真分析,但之前接觸的都是一些基礎的知識,對於Workbench這樣功能強大但界麵復雜的軟件,一直感到有些無從下手。這本《ANSYS Workbench 16.0超級學習手冊》恰恰填補瞭我在這方麵的知識空白。它的語言風格非常親切,就像一位經驗豐富的老師在旁邊手把手地教你一樣。書中的每一個步驟都分解得很細緻,而且配有大量的截圖,讓我能夠非常直觀地看到每一步操作的界麵和選項。我最喜歡的一點是,它不像其他一些教程那樣,直接扔給你一個問題然後告訴你怎麼解,而是會先解釋這個問題背後的工程背景,然後引導你一步一步去思考如何建模,如何設置分析,最後如何解釋結果。這種引導式學習的方式,讓我不僅僅是學會瞭“怎麼做”,更重要的是理解瞭“為什麼這麼做”,這對於我建立正確的仿真思維非常重要。我最近就在按照書中的方法,嘗試對一個復雜的機械零件進行靜力學分析,遇到瞭一些接觸定義上的睏難,通過查閱手冊中的相關章節,我很快就找到瞭解決問題的思路,並且成功地得到瞭可靠的結果。這本書的實用性真的非常強,我感覺它就像一本“隨身攜帶的ANSYS專傢”。

評分

從一個資深用戶的角度來看,這本《ANSYS Workbench 16.0超級學習手冊》絕對是市麵上少有的精品。我多年來一直使用ANSYS係列軟件進行各種工程項目分析,深知一個好的學習資源的重要性。這本書的齣現,讓我眼前一亮,它在內容的新穎性和深度上都達到瞭一個相當高的水平。手冊中對ANSYS Workbench 16.0的理解和闡釋,遠超瞭我之前接觸過的任何資料。作者不僅僅停留在“會用”的層麵,更是深入到“為什麼這麼用”的層麵,對算法原理、數值方法的選擇,以及結果的評估標準都進行瞭詳細的探討。書中提供的案例,很多都具有前瞻性,涵蓋瞭當前工程仿真領域的一些熱點和難點問題,例如非綫性材料的模擬、疲勞壽命的評估、以及多物理場耦閤分析的優化等。我個人在閱讀過程中,尤其受益於書中關於模型簡化和網格優化的章節,這些內容對於提高仿真效率和降低計算成本至關重要。手冊的語言風格專業而不失流暢,邏輯性極強,讓人讀來頗有收獲。即使是對於我這樣經驗豐富的工程師來說,也能從中發掘齣不少有價值的信息和啓發。可以說,這本書不僅僅是學習ANSYS Workbench 16.0的工具,更是提升我們工程仿真技術水平的“催化劑”。

評分

這本《ANSYS Workbench 16.0超級學習手冊》對我來說,簡直就是工程仿真實操的“救世主”。我是一名初涉有限元分析領域的在校研究生,之前嘗試過一些其他軟件,但總感覺入手睏難,教程零散,不成體係。直到我拿到這本手冊,纔真正體會到什麼叫“酣暢淋灕”。它並非那種泛泛而談的理論堆砌,而是真正從實際操作齣發,一步步引導讀者完成復雜的仿真任務。書中的案例選擇非常有代錶性,覆蓋瞭結構力學、流體力學、熱力學等多個關鍵領域,而且講解細緻入微,即便是初學者也能跟得上。最讓我印象深刻的是,它不僅僅教你如何操作,更重要的是闡述瞭每一步背後的物理意義和仿真邏輯。例如,在講解網格劃分時,它會深入分析不同網格類型對結果精度的影響,以及如何根據幾何特徵和載荷條件來選擇最優的網格策略。又比如,在後處理階段,它不僅展示瞭如何生成各種雲圖和麯綫,還強調瞭如何從仿真結果中提取有價值的信息,並與理論預期進行對比分析,從而判斷仿真的可靠性。這種“授人以漁”的教學方式,讓我受益匪淺,也極大地提升瞭我獨立解決工程仿真問題的信心。手冊的排版設計也十分人性化,圖文並茂,重點突齣,即使長時間閱讀也不會感到疲勞。總而言之,如果你正在尋找一本能夠讓你快速上手、深入理解ANSYS Workbench 16.0的實操指南,那麼這本書絕對是你的不二之選。

評分

作為一個在工業界摸爬滾打多年的資深工程師,對於工程仿真的需求可謂是“剛需”。我之前也接觸過不少ANSYS相關的資料,但大多過於偏重理論,或者是針對特定領域的深度剖析,對於我這種需要快速掌握通用技能的工程師來說,效率不高。直到我偶然發現瞭這本《ANSYS Workbench 16.0超級學習手冊》,纔算是找到瞭“對癥下藥”的良方。這本書最大的亮點在於其“超級”二字,它確實在內容深度和廣度上都達到瞭一個令人驚嘆的水平。手冊中對Workbench平颱的核心功能進行瞭全麵的覆蓋,從前處理的幾何建模、材料定義、載荷施加,到求解器的設置、求解過程的監控,再到後處理的多種結果展示和評估,幾乎涵蓋瞭整個仿真流程的方方麵麵。書中提供的案例不僅僅是簡單的演示,很多都涉及到瞭實際工程中遇到的復雜問題,例如接觸問題的處理、模態分析的解算、瞬態熱分析的收斂性問題等等,並且都給齣瞭詳細的解決方案和優化建議。我尤其欣賞作者在講解過程中,對於一些容易被忽略的細節的強調,比如在定義材料屬性時,會提醒注意單位製統一;在施加邊界條件時,會解釋不同類型邊界條件的物理含義。這些細節看似微不足道,但卻是影響仿真結果準確性的關鍵。此外,書中還穿插瞭一些高級技巧和實用竅門,這對於我這樣經驗豐富的用戶來說,無疑是錦上添花,能夠進一步提升我的工作效率。這本書的價值,遠超其書本本身的定價。

評分

喜歡,實用,不錯

評分

可以。

評分

知識很有用 好評

評分

書是正品,光盤也拷到電腦上瞭,完美

評分

光盤質量不太好,讀盤速度很慢,而且很多時候都讀不齣來

評分

感覺內容不是很好,沒有具體介紹命令的原理,有點不明所以

評分

不錯的教程。。。。。。。

評分

《ansys workbench16.0超級學習手冊》完全是在《ansys workbench14.0超級學習手冊》的基礎上把14改成16,就成就一本書。為瞭賺錢臉都不要瞭?14裏麵齣現的錯誤在16裏麵依然齣現,可見根本沒有審核校對。兩本書中的原理和幾乎例子完全一樣,各種錯誤百齣,請看圖片,這僅僅是一處而已,完全不適閤用來學習。我估計寫這個書的人想錢想瘋瞭。我敢打賭他依然會推齣《ansys workbench17.0超級學習手冊》、《ansys workbench18.0超級學習手冊》,,但是它們的內容完全一樣。

評分

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