ANSYS 14.0熱力學有限元分析從入門到精通（附光盤1張） pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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鬍仁喜 等 著

圖書標籤:

• ANSYS
• 熱力學
• 有限元分析
• 工程仿真
• 數值計算
• 傳熱學
• 結構力學
• 入門教程
• 專業軟件
• 機械工程
• 工業設計

齣版社： 機械工業齣版社

ISBN：9787111433446

版次：2

商品編碼：11309884

品牌：機工齣版

包裝：平裝

叢書名： ANSYS工程應用係列叢書

開本：16開

齣版時間：2013-08-01

頁數：452

附件：光盤

附件數量：1

內容簡介

　　《ANSYS 14.0熱力學有限元分析從入門到精通》內容包括：ANSYS熱分析簡介及常用操作；熱分析基礎知識；穩態熱分析；穩態熱分析實例詳解；瞬態熱分析與非綫性熱分析；瞬態熱分析實例詳解等。

目錄

前言
第1章 ANSYS熱分析簡介及常用操作
1.1 ANSYS熱分析簡介
1.1.1 ANSYS的熱分析能力
1.1.2 ANSYS熱分析分類
1.1.3 ANSYS中與熱相關的耦閤場分析種類
1.1.4 ANSYS中熱分析單元簡介
1.2 ANSYS中常用操作
1.2.1 拾取操作
1.2.2 顯示操作

第2章 熱分析基礎知識
2.1 傳熱學基本理論
2.1.1 符號與單位
2.1.2 熱傳遞的方式
2.1.3 熱力學第一定律
2.1.4 熱分析的控製方程
2.2 熱分析有限元法
2.3 熱分析網格劃分誤差及計算誤差估計

第3章 穩態熱分析
3.1 穩態熱分析概述
3.1.1 穩態熱分析定義
3.1.2 穩態熱分析的控製方程
3.2 熱載荷和邊界條件的類型
3.2.1 概述
3.2.2 熱載荷和邊界條件注意事項
3.3 穩態熱分析基本步驟

第4章 穩態熱分析實例詳解
4.1 實例一——電綫生熱分析
4.1.1 問題描述
4.1.2 問題分析
4.1.3 GUI操作步驟
4.1.4 APDL命令流程序
4.2 實例二——蒸汽管分析
4.2.1 問題描述
4.2.2 問題分析
4.2.3 GUI操作步驟
4.2.4 APDL命令流程序
4.3 實例三——熱力管分析
4.3.1 問題描述
4.3.2 問題分析
4.3.3 GUI操作步驟
4.3.4 APDL命令流程序
4.4 實例四——肋片換熱器分析
4.4.1 問題描述
4.4.2 問題分析
4.4.3 GUI操作步驟
4.4.4 APDL命令流程序

第5章 瞬態熱分析與非綫性熱分析
5.1 瞬態熱分析概述
5.1.1 瞬態熱分析特性
5.1.2 瞬態分析前處理考慮因素
5.1.3 控製方程
5.1.4 時間積分與時間步長預測
5.1.5 時間步長設置
5.1.6 數值求解過程
5.1.7 瞬態分析準確程度的評估
5.1.8 初始條件的施加
5.2 非綫性分析綜述
5.2.1 非綫性分析特點
5.2.2 穩態非綫性求解過程
5.2.3 非綫性分析步驟

第6章 瞬態熱分析實例詳解
6.1 實例一——鋼闆加熱過程分析
6.1.1 問題描述
6.1.2 問題分析
6.1.3 GUI操作步驟
6.1.4 APDL命令流程序
6.2 實例二——鋼製零件淬油過程分析
6.2.1 問題描述
6.2.2 問題分析
6.2.3 GUI操作步驟
6.2.4 APDL命令流程序
6.3 實例三——溫度控製加熱器分析
6.3.1 問題描述
6.3.2 問題分析
6.3.3 GUI操作步驟
6.3.4 APDL命令流程序
6.4 實例四——兩環形零件在一圓筒形水箱中冷卻過程
6.4.1 問題描述
6.4.2 問題分析
6.4.3 GUI操作步驟
6.4.4 APDL命令流程序

第7章 熱輻射分析
7.1 熱輻射基本理論及在ANSYS中的處理方法
7.1.1 熱輻射特性
7.1.2 熱輻射基本術語
7.1.3 ANSYS中熱輻射的處理方法
7.2 ANSYS中輻射建模方法
7.2.1 使用輻射綫單元建立輻射模型
7.2.2 使用錶麵效應單元建立輻射模型
7.2.3 使用輻射矩陣單元建立輻射模型

第8章 熱輻射分析實例詳解
8.1 實例一——黑體熱輻射分析
8.1.1 問題描述
8.1.2 問題分析
8.1.3 GUI操作步驟
8.1.4 APDL命令流程序
8.2 實例二——兩同心圓柱體間熱輻射分析
8.2.1 問題描述
8.2.2 問題分析
8.2.3 GUI操作步驟
8.2.4 APDL命令流程序
8.3 實例三——一長方體形坯料空冷過程分析
8.3.1 問題描述
8.3.2 問題分析
8.3.3 GUI操作步驟
8.3.4 APDL命令流程序
8.4 實例四——一圓颱形物體熱輻射分析
8.4.1 問題描述
8.4.2 問題分析
8.4.3 GUI操作步驟
8.4.4 APDL命令流程序

第9章 相變分析
9.1 相變基本術語
9.1.1 相和相變
9.1.2 潛在熱量和焓
9.2 ANSYS中的相變分析基本思路及求解設置
9.2.1 相變分析基本思路
9.2.2 求解設置

第10章 相變分析實例詳解
10.1 實例一——茶杯中水結冰過程分析
10.1.1 問題描述
10.1.2 問題分析
10.1.3 GUI操作步驟
10.1.4 APDL命令流程序
10.2 實例二——某零件鑄造過程分析
10.2.1 問題描述
10.2.2 問題分析
10.2.3 GUI操作步驟
10.2.4 APDL命令流程序
10.3 實例三——某焊接件兩焊縫在順序焊接過程中分析
10.3.1 問題描述
10.3.2 問題分析
10.3.3 GUI操作步驟
10.3.4 APDL命令流程序

第11章 FLOTRAN CFD分析簡介
11.1 FLOTRAN CFD分析概述
11.1.1 FLOTRAN CFD分析的概念
11.1.2 FLOTRAN CFD分析的種類
11.2 FLOTRAN CFD分析基礎
11.2.1 FLOTRAN CFD單元的特點
11.2.2 FLOTRAN CFD分析的一些限製及注意事項
11.2.3 FLOTRAN CFD分析的主要步驟
11.2.4 FLOTRAN CFD分析中産生的一些文件
11.2.5 FLOTRAN CFD分析中提高收斂性和穩定性的常用的工具
11.2.6 FLOTRAN CFD分析過程中應處理的問題

第12章 CFD分析實例詳解
12.1 實例一——長方體熱輻射分析
12.1.1 問題描述
12.1.2 問題分析
12.1.3 GUI操作步驟
12.1.4 APDL命令流程序
12.2 實例二——某換熱器分析
12.2.1 問題描述
12.2.2 問題分析
12.2.3 GUI操作步驟
12.2.4 APDL命令流程序

第13章 自適應網格劃分及生死單元技術
13.1 自適應網格劃分技術
13.1.1 自適應網格劃分技術定義
13.1.2 自適應網格劃分的先決條件
13.1.3 自適應網格劃分技術的應用方法
13.1.4 定製ADAPT宏（UADAPT.MAC）
13.1.5 自適應網格劃分的一些說明
13.2 生死單元技術
13.2.1 單元的生和死的定義
13.2.2 單元生死的基本原理
13.2.3 使用ANSYS結果控製單元生死方法
13.2.4 單元生死技術的注意事項

第14章 與溫度場相關的耦閤場分析
14.1 耦閤場分析概述
14.1.1 耦閤場分析的定義
14.1.2 耦閤場分析的類型
14.1.3 直接耦閤解法或間接耦閤解法的應用範圍
14.1.4 涉及熱分析的直接耦閤和間接耦閤分析典型應用實例
14.2 間接手工熱-應力耦閤分析
14.2.1 基本特點
14.2.2 基本過程
14.2.3 基本操作步驟
14.3 摩擦生熱在ANSYS中的計算方法

第15章 熱結構耦閤分析實例詳解
15.1 實例一——兩種不同膨脹係數的物體熱應力分析
15.1.1 問題描述
15.1.2 問題分析
15.1.3 GUI操作步驟
15.1.4 APDL命令流程序
15.2 實例二——兩厚壁筒熱應力分析
15.2.1 問題描述
15.2.2 問題分析
15.2.3 GUI操作步驟
15.2.4 APDL命令流程序
15.3 實例三——兩物體熱接觸分析
15.3.1 問題描述
15.3.2 問題分析
15.3.3 GUI操作步驟
15.3.4 APDL命令流程序
15.4 實例四——某扁擠壓筒的熱結構耦閤分析
15.4.1 問題描述
15.4.2 問題分析
15.4.3 GUI操作步驟
15.4.4 APDL命令流程序
15.5 實例五——圓柱形坯料鐓粗過程分析
15.5.1 問題描述
15.5.2 問題分析
15.5.3 GUI操作步驟
15.5.4 APDL命令流程序

第16章 摩擦生熱分析實例詳解
16.1 實例一——兩物體相對滑動過程中的摩擦生熱分析
16.1.1 問題描述
16.1.2 問題分析
16.1.3 GUI操作步驟
16.1.4 APDL命令流程序
16.2 實例二——兩物體相對轉動過程中的摩擦生熱分析
16.2.1 問題描述
16.2.2 問題分析
16.2.3 GUI操作步驟
16.2.4 APDL命令流程序

第17章 高級應用實例詳解
17.1 實例一——地下彌散過程分析
17.1.1 問題描述
17.1.2 問題分析
17.1.3 GUI操作步驟
17.1.4 APDL命令流程序
17.2 實例二——矩形截麵梁穩態熱交換過程的分析
17.2.1 問題描述
17.2.2 問題分析
17.2.3 GUI操作步驟
17.2.4 APDL命令流程序
17.3 實例三——錶麵受變壓力載荷的矩形截麵梁的分析
17.3.1 問題描述
17.3.2 問題分析
17.3.3 GUI操作步驟
17.3.4 APDL命令流程序
17.4 實例四——矩形梁的隱式熱結構-顯式連續分析
17.4.1 問題描述
17.4.2 問題分析
17.4.3 GUI操作步驟
17.4.4 APDL命令流程序
17.5 實例五——由銅闆連接的兩個半導體熱電耦閤分析
17.5.1 問題描述
17.5.2 問題分析
17.5.3 GUI操作步驟
17.5.4 APDL命令流程序
17.6 實例六——圓柱形坯料的電磁感應加熱過程的分析
17.6.1 問題描述
17.6.2 問題分析
17.6.3 GUI操作步驟
17.6.4 APDL命令流程序
參考文獻

前言/序言

深度解析現代工程仿真：有限元方法在傳熱學與流體力學中的前沿應用 本書聚焦於現代工程仿真技術的核心——有限元方法（FEM），深入剖析其在復雜傳熱學問題求解中的理論基礎、高級應用技巧以及在工程實踐中的優化策略。本書內容摒棄瞭特定軟件版本的局限性，旨在建立讀者對物理場建模、數值離散以及結果後處理的普適性理解，為工程師和研究人員提供一套堅實的、可遷移的知識體係。 本書旨在彌閤理論分析與工程實踐之間的鴻溝，通過對有限元方法內在機理的透徹闡釋，引導讀者掌握構建高保真熱力學仿真模型的關鍵步驟。我們不局限於某一特定軟件的界麵操作，而是將重點放在如何將實際工程問題——無論是穩態、瞬態、對流、傳導，還是輻射換熱——準確地轉化為數學模型，並運用有限元框架進行高效求解。 第一部分：有限元理論基石與傳熱學建模基礎 本部分為讀者構建堅實的理論基礎，確保對有限元方法（FEM）的數學本質有清晰的認識。 1. 傳熱學基本方程的數學錶述與守恒律： 深入探討能量守恒定律在固體和流體介質中的微分形式，包括傅裏葉導熱定律、牛頓冷卻定律以及能量方程的完整錶達（考慮內熱源、非定常項）。重點分析熱物性參數（如熱導率、比熱容、密度）隨溫度變化的復雜性及其對模型建立的影響。 2. 有限元離散化的核心原理： 詳述變分原理（如伽遼金法）如何將偏微分方程轉化為代數方程組。詳細講解形函數（Shape Functions）的選擇標準與構造方法，重點討論綫性、二次以及更高階插值函數對模型精度和計算效率的權衡。 3. 邊界條件與初始條件的精確處理： 係統梳理Dirichlet（第一類）、Neumann（第二類）和Robin（第三類）邊界條件在有限元弱形式中的體現。特彆關注復雜耦閤情況下的邊界條件設置，如對流換熱係數的準確確定，以及周期性邊界在多胞體結構分析中的應用。 4. 網格劃分的藝術與科學： 網格質量直接決定仿真結果的可靠性。本書詳細論述網格劃分的策略，包括如何識彆高梯度區域（如熱橋、尖角）並進行局部加密。深入探討網格畸形度、雅可比（Jacobian）計算與網格質量指標，並提供指導性的網格收斂性驗證流程。 第二部分：高級傳熱學問題的高效求解策略 本部分將理論知識應用於更具挑戰性的工程實際場景，側重於數值穩定性和計算效率的提升。 5. 非綫性傳熱分析的數值穩定技術： 針對材料非綫性（溫度依賴性物性）和邊界非綫性（輻射、溫度依賴的對流係數）問題，詳細介紹時間積分算法的選擇。重點剖析隱式（Implicit）與顯式（Explicit）方法的適用範圍、收斂特性及步長控製策略。對於極強非綫性問題，探討牛頓-拉夫遜迭代法的收斂標準與欠鬆弛技術。 6. 耦閤傳熱分析的理論與實踐： 結構-熱-流體（Thermo-Mechanical-Fluidic, TMF）耦閤是現代工程分析的難點。本書將結構力學中的熱應力計算、流體力學中的對流換熱係數（CFD結果反饋）納入統一的框架。詳細闡述單嚮耦閤、雙嚮耦閤以及全耦閤（Monolithic）求解器的適用性比較。 7. 輻射換熱的精確建模： 對於高溫或真空環境下的分析，輻射換熱不可忽略。本書深入講解輻射換熱的理論基礎，包括黑體、灰體假設，以及錶麵間輻射交換因子（View Factor）的計算挑戰。重點介紹有限元框架下輻射熱流密度項的構建與求解，以及如何處理非均勻溫場下的復雜輻射邊界。 8. 傳導與對流的數值分離與融閤： 在分析復雜流固耦閤問題時，如何有效地分離和耦閤固體域的傳導求解與流體域的對流/擴散求解。討論交界麵（Coupling Interface）上的熱邊界條件的精確插值與信息傳遞機製，確保跨域能量平衡的準確性。 第三部分：仿真結果的驗證、優化與工程應用 本部分關注仿真流程的閉環管理，從結果解讀到模型優化，實現仿真驅動的設計。 9. 仿真結果的可靠性評估與誤差分析： 強調“仿真即預測”的理念，必須進行嚴格的驗證與確認（Verification and Validation, V&V）。詳細介紹殘差分析、局部誤差估計以及後處理中的敏感性分析。教授如何通過與實驗數據、解析解或簡化模型的對比，建立對仿真結果的置信度。 10. 優化設計導嚮的仿真流程： 介紹如何將FEM模型嵌入到參數化設計優化流程中。討論梯度信息在拓撲優化和形狀優化中的應用，以及如何利用代理模型（Surrogate Models）來加速大規模參數掃描和優化迭代過程。 11. 典型工程案例的深度剖析（方法論展示）： 通過對電子設備散熱、高溫閤金的熱疲勞評估、新能源電池熱管理等典型工程問題的分析，展示如何將前述所有理論和技術模塊有機結閤，從問題定義到最終報告的全過程建模思路。 本書特色： 本書的價值在於其對通用有限元理論的強調，而非對特定軟件工具的操作指南。它緻力於培養讀者獨立分析和解決復雜熱力學問題的能力，使其能夠靈活適應未來可能齣現的任何先進仿真平颱。內容組織邏輯嚴謹，理論推導詳實，配閤大量的工程化解讀，是熱力學有限元分析領域一本麵嚮中高級用戶和研究生的權威參考資料。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計確實挺抓人眼球的，那種深藍色的背景配上清晰的標題和那張光盤的標識，一看就知道是本技術含量比較高的專業書籍。我當初買它，純粹是衝著“ANSYS 14.0”這個版本號去的，畢竟當時我們課題組正在從老版本往新版本遷移，急需一本能快速上手、又能深入講解新功能模塊的書籍。遺憾的是，當我迫不及待地翻開第一章時，發現它對於基礎理論的鋪陳稍微顯得有些“蜻蜓點水”瞭。例如，關於熱傳導方程的推導，雖然公式都列齣來瞭，但缺少那種從物理意義到數值離散的完整邏輯鏈條。對於一個完全的新手來說，可能需要配閤其他更偏理論的教材纔能勉強跟上。我期望看到的是更加細緻的、一步步引導的數學模型建立過程，而不是直接跳到有限元方法的具體實施步驟。尤其是對於非綫性熱分析中的材料熱物性隨溫度變化的復雜情況，書中的案例講解更多側重於軟件操作流程的展示，而對背後的迭代算法和收斂判斷準則的剖析卻有些意猶盡下，這對於追求“精通”的學習者來說，無疑是一個信息上的斷層，讓人感覺在關鍵的“內功心法”部分有所欠缺。

評分☆☆☆☆☆

這本書在“熱力學”這個核心主題的把握上，似乎更傾嚮於“有限元方法”這一工具的使用，而非熱力學本身的物理深刻理解。例如，在討論輻射換熱部分時，重點放在瞭ANSYS中如何定義錶麵輻射屬性、如何設置發射率等操作細節上，但對於普朗剋定律、斯特藩-玻爾茲曼定律在實際工程尺度上的適用性邊界，或者復雜幾何體間輻射形狀因子的精確計算方法等理論基礎的探討卻非常簡略。對於一個追求“從入門到精通”的讀者來說，僅僅學會如何操作軟件是不夠的，還需要理解軟件背後所依賴的物理模型是如何近似現實的。這本書更像是一個優秀的軟件“嚮導”，而非一本深層次的“工程熱物理”教材。它能告訴你“怎麼做”（How-to），但對於“為什麼這樣算”（Why）的探究，則顯得不夠深入和係統化，最終讓讀者停留在工具使用者而非問題解決者的層麵。

評分☆☆☆☆☆

拿到書後的一個明顯感受是，它的內容組織結構顯得有些過於“流程化”，更像是一份操作手冊的文字版，而非一本深入剖析原理的教材。每一章似乎都在強調“如何點擊菜單欄的哪個按鈕”來完成特定的分析任務，比如穩態熱分析、瞬態熱分析，甚至是熱應力耦閤。這種詳盡的步驟說明，對於那些隻想快速齣圖、應付日常工程任務的初級用戶來說或許非常友好，能讓他們迅速建立起對軟件界麵的肌肉記憶。然而，問題在於，一旦遇到書本上沒有明確覆蓋的復雜邊界條件組閤，或者需要手動編寫UDF（用戶自定義函數）來處理特殊熱源時，這本書提供的指導就顯得力不從心瞭。我嘗試著去尋找關於時間步長選擇對瞬態分析結果精度影響的深入討論，或者不同求解器（如Jacobi, Gauss-Seidel等）在熱力學求解中的性能對比分析，結果卻大失所望。這些本應是“精通”層麵知識的關鍵點，在書中被輕描淡寫地帶過，這讓依賴此書想要突破瓶頸的讀者，最終還是不得不轉嚮官方幫助文檔，這無疑削弱瞭這本書作為“精通”指南的價值定位。

評分☆☆☆☆☆

從排版和印刷質量來看，這本書的製作水準倒是無可指摘，紙張的質量很好，不易反光，這在長時間閱讀技術手冊時能有效減輕視覺疲勞。但是，這種良好的物理載體並不能彌補內容組織上的結構性缺陷。讓我感到非常睏惑的是，書中在討論特定模塊時，語言風格的變化如同從不同作者手裏拼湊而成。有的章節行文流暢，邏輯清晰，仿佛齣自一位經驗豐富的教師之手；而緊隨其後的其他章節，則變得晦澀難懂，充滿瞭生硬的術語堆砌，缺乏必要的上下文解釋，讀起來非常吃力。這種不一緻的敘述風格，嚴重影響瞭閱讀的連貫性，特彆是對於需要跨章節學習特定技巧的讀者而言，每一次切換風格都像是在重新適應一個不同的講解者的節奏。如果能統一語言風格，並確保所有概念都以一種一緻的深度和廣度進行闡述，這本書的實用價值將大大提升。

評分☆☆☆☆☆

這本書的配套光盤，本應是提升學習體驗的核心部分，但在我的體驗中，它更像是一個“錦上添花”而非“雪中送炭”的存在。理論上，附帶的光盤應該包含書中所有實例文件的源數據、網格文件以及最終的結果文件，這對於讀者對照學習、復現結果至關重要。然而，實際情況是，光盤中的文件數量和復雜性似乎與正文的深度不成比例。很多復雜的例子，比如涉及相變傳熱或多孔介質的分析，我發現光盤裏隻有最基礎的幾何模型或者簡化後的輸入文件，缺乏瞭那些展示高級設置和後處理技巧的完整工程文件。更讓人費解的是，部分文件似乎是針對比14.0版本稍早或稍晚的版本編譯的，導緻我在導入時需要進行額外的版本兼容性修復，這無疑浪費瞭我大量調試時間。一個高質量的技術書籍，其配套資源理應是無縫銜接的，而不是成為學習過程中的又一個潛在的障礙點。

評分☆☆☆☆☆

在書店看上瞭這本書一直想買可惜太貴又不打摺，迴傢決定上京東看看，果然有摺扣。毫不猶豫的買下瞭，京東速度果然非常快的，從配貨到送貨也很仔細，快遞非常好，很快收到書瞭。書的包裝非常好，沒有拆開過，非常新，可以說無論自己閱讀傢人閱讀，收藏還是送人都特彆有麵子，特彆精美；封麵和封底的設計、繪圖都十分好,讓我覺得十分細膩具有收藏價值,推薦大傢購買。 打開書本，書裝幀精美，紙張很乾淨，文字排版看起來非常舒服，讓人看得欲罷不能，每每捧起這本書的時候,作者深入淺齣的寫作手法讓本人猶如身臨其境一般，好似一杯美式咖啡，看似快餐，其實值得迴味無窮。最後再好評一下京東客服服務態度好，送貨相當快,包裝仔細！這個也值得贊美下，希望京東這樣保持下去。

評分☆☆☆☆☆

不錯的一本書，就是沒有底子不好學

評分☆☆☆☆☆

很好用

評分☆☆☆☆☆

不錯

評分☆☆☆☆☆

不錯的一本書，就是沒有底子不好學

評分☆☆☆☆☆

這本書贈送瞭光盤，感覺挺有用的，非常適閤熱分析，挺經典的一本書

評分☆☆☆☆☆

讀書能陶冶人的情操，給人知識和智慧。所以，我們應該多讀書，為我們以後的人生道路打下好的、紮實的基礎！讀書養性，讀書可以陶冶自己的性情，使自己溫文爾雅，具有書捲氣；讀書破萬捲，下筆如有神，多讀書可以提高寫作能力，寫文章就纔思敏捷；舊書不厭百迴讀，熟讀深思子自知，讀書可以提高理解能力，隻要熟讀深思，你就可以知道其中的道理瞭；讀書可以使自己的知識得到積纍，君子學以聚之。

評分☆☆☆☆☆

看瞭看，還不錯的一本書

評分☆☆☆☆☆

書不錯，專業性強，推薦購買