CAE分析大系 ANSYS疑难问题实例详解 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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邹正刚 著

图书标签:

• CAE
• ANSYS
• 有限元分析
• 结构力学
• 工程仿真
• 疑难问题
• 实例解析
• 机械设计
• 数值计算
• 工业软件

出版社： 人民邮电出版社

ISBN：9787115432254

版次：1

商品编码：11963477

品牌：数艺社

包装：平装

开本：16开

出版时间：2016-08-01

页数：374

正文语种：中文

编辑推荐

×全方位实例解决ANSYS问题
×融合几十年CAE经验
×面向解决工程实际问题

×全部案例源代码
×图书+微信订阅号+QQ群+SimWe论坛=可沟通交流的生态系统教程

微信（iCAX）立体化阅读支持

内容简介

本书系统梳理了ANSYS在结构分析应用中的一些疑难问题并给出了解决办法或思路。问题涉及结构分析的前处理（几何建模、有限元模型）、求解分析（线性和非线性问题）、后处理，以及一些接触分析的实例和其他问题，均来自ANSYS实际使用人员的实践。
本书可供ANSYS软件的初学者作为提高之用，也可供实际使用ANSYS软件的科技人员解决结构分析问题参考。

作者简介

邹正刚：中国航天科技集团第八研究院第八设计部研究员，从事结构分析工作近50年，熟悉多种CAE软件，有较丰富的工程实践经验。

目录

1　几何建模中的问题 7
1．弹塑性分析中如何确定材料的弹塑性参数　7
2．在ANSYS中导入的模型不能显示体，如何解决　8
3．在ANSYS中如何通过极坐标创建关键点　8
4．在ANSYS中如何旋转模型　10
5．关于创建样条曲线的BSPLINE命令的一个例子　17
6．关于如何使用同一个命令流生成两个齿轮的问题　21
7．关于自定义梁截面的问题　27
2　有限元模型中的问题　33
8．ANSYS中如何修改面和壳体单元的法线方向　33
9．立方体划分网格时如何使节点有规律地编号　33
10．关于映射网格和自由网格划分的问题　43
11．关于映射网格划分问题　43
12．对球面划分三角形面网格示例　44
13．对1/4圆扇形划分指定形式的网格　48
14．求这个模型怎么划分网格　52
15．圆锥筒形结构如何划分网格　69
16．这个阶梯轴如何划分网格　76
17．齿轮如何划分MAP网格　89
18．ANSYS中的表面效应单元　125
19．使用ANSYS表面效应单元施加周向载荷的一个例子　140
20．表面效应单元在ANSYS热分析中的应用　150
21．如何使用表面效应单元施加与环境空间的热辐射载荷　160
22．在热分析中可以对同一条边同时施加对流和温度载荷吗　170
23．关于超单元的一些问答　171
24．使用CPSGEN命令，对节点耦合进行拷贝的一个例子　171
25．关于COMBIN39单元的D-F曲线的问题　176
26．在平衡载荷作用下自由体的约束条件　177
27．这种情况如何创建COMBIN14单元　178
3　分析与求解　180
28．均布面载荷与平均节点载荷是否等价　180
29．ANSYS中使用函数加载的一个简单例子　180
30．ANSYS　中双变量函数的定义　213
31．关于模态分析的一些问题　218
32．ANSYS模态分析中如何提取指定方向的模态　225
33．模态分析时为什么出现零频率　226
34．如何计算模态阻尼　227
35．模态分析前几阶频率两两相等说明什么　229
36．怎样定义载荷步　233
37．多载荷步中如何修改梁截面以及后处理问题　234
38．几个有关多载荷步循环加载过程问题的问答　239
39．ANSYS循环求解操作怎么做　242
40．关于非线性结构的动力分析问题　244
41．关于模型放大、位移载荷同比例放大的问题　244
42．为什么杀死一些单元，竟然提高了结构的频率　245
43．一个例题——斜简支梁的建模和求解　246
44．既有恒载又有活载的特征值屈曲分析　249
4　后处理中的问题　258
45．结果输出问题　258
46．为什么弹性模量改变而应力不变　258
47．如何提取应力梯度　259
48．如何绘制梁单元BEAM188的应力时间历程曲线　268
49．怎样循环计算几百个结果文件的平均应力　283
50．ANSYS热分析计算完成后怎么查看温度变化速率　284
51．在ANSYS中如何获得实体截面的内力　287
52．单向拉伸如何得到拉力与时间关系曲线　295
53．使用Qrdamp方法求解阻尼模态后如何看结果　301
5　接触问题　303
54．ANSYS中如何使用接触向导定义接触对　303
55．接触面不起作用，自由侵入　331
56．点-梁接触分析遇到问题　339
57．原来不接触，运动或变形后能发生接触，这种问题怎么分析　345
6　其他问题　346
58．有限元分析中的材料性能单位　346
59．在ANSYS中使用多核处理器的方法　350
60．如何利用对称性简化结构的模态分析　350
61．对ANSYS中几个温度术语的探讨　352
62．关于FLST和FITEM命令的使用方法　359
63．ANSYS软件中，如何选出或列出未划分网格的实体　360
64．关于CDWRITE和CDREAD命令的问题　362
65．如何修改节点编号　365
66．轮毂分析中如何确定冲击试验的载荷　365
67．已知节点编号，怎么知道单元号呢　366
68．对ANSYS中*VREAD命令用法的简介　367
69．动力分析中的几个概念　369
参考文献　375

前言/序言

探索工程仿真极限：从基础到前沿的ANSYS实践指南 在瞬息万变的工程设计领域，精密的仿真分析已成为优化产品性能、降低研发成本、缩短上市周期的关键驱动力。ANSYS，作为全球领先的工程仿真软件之一，其强大的功能覆盖了结构、流体、电磁、热学等众多工程学科，为工程师们提供了解决复杂工程问题的有力武器。然而，掌握ANSYS并将其应用于实际工程挑战，绝非一蹴而就。从初学者对软件界面的熟悉，到工程师在复杂工况下进行精确建模、设置求解参数、解读仿真结果，再到研究人员探索前沿仿真技术，每一个阶段都可能面临着各种意想不到的难题。 本书旨在为广大工程技术人员、科研工作者以及在校学生提供一本全面、深入且极具实践指导意义的ANSYS学习与应用参考。我们并非简单地罗列软件的功能按钮，而是聚焦于工程师在实际工程应用中最常遇到、也最容易感到困惑的“疑难杂症”。通过精选一系列典型且富有挑战性的工程案例，本书将带领读者一步步攻克ANSYS使用过程中的难关，提升仿真分析的深度与广度，最终实现对工程问题的精准洞察与有效解决。 聚焦核心难点，打造深度学习体验： 本书的章节设置紧密围绕ANSYS在实际应用中容易出现的痛点展开。我们深入剖析了以下几个关键领域，力求为读者提供详实的解答与创新的思路： 第一部分：精进建模与网格划分的艺术 在工程仿真中，模型的准确性和网格的质量是决定仿真结果可靠性的基石。许多工程师在网格划分阶段就已步履维艰，尤其是在处理复杂几何、生成高质量六面体网格、以及优化网格以平衡精度与计算效率时。 复杂几何体的智能处理： 面对CAD导入后的冗余、破面、间隙等问题，本书将介绍多种高效的几何清理与修复技巧，包括智能修补工具的使用、参数化修复策略，以及如何利用ANSYS SpaceClaim等前处理软件进行高效的几何重构，确保仿真模型的真实性。 高性能网格生成策略： 从基础的四面体网格到高阶的六面体网格，本书将系统讲解不同网格类型在不同工程场景下的适用性。重点在于掌握如何针对复杂形状和关键区域（如应力集中区、流体边界层）生成高质量、尺寸适宜的网格，并通过网格收敛性研究来验证结果的可靠性。我们将深入探讨局部网格加密、边界层网格设置、以及自适应网格技术在提升仿真效率和精度方面的应用。 特定网格问题的解决方案： 针对常见的网格失败、网格扭曲、接触面网格匹配等难题，本书将提供详细的诊断方法和具体的解决步骤，例如如何调整网格参数、使用几何简化技术、以及利用ANSYS Mechanical或Fluent等模块中的特定网格工具来规避和修复问题。 第二部分：驾驭求解器的潜能与挑战 模型和网格就绪后，如何设置合适的求解器参数，使其高效、稳定地收敛，并获得准确的结果，是另一个巨大的挑战。 结构力学的高级分析： 对于非线性接触、大变形、材料非线性（塑性、疲劳、蠕变）等复杂工况，本书将详细阐述其在ANSYS Mechanical中的设置要点和疑难解答。我们将深入研究接触类型选择、非线性求解器选项的优化、载荷步与子步的合理划分、以及如何有效处理收敛性问题。此外，对于模态分析、屈曲分析、谐响应分析、瞬态动力学分析等高级功能，也将结合实际案例，讲解其在复杂载荷与边界条件下的应用技巧。 流体动力学（CFD）的精细化求解： 在ANSYS Fluent或CFX中，网格质量、湍流模型选择、边界条件设置、收敛性诊断与加速等都是影响仿真结果的关键。本书将聚焦于如何选择最适合特定流场特性的湍流模型（如RANS、LES），如何精确定义入口、出口、壁面等边界条件，以及如何通过残差监控、场变量分析等方法来判断求解的收敛性。针对分离流、多相流、传热耦合等复杂流体问题，本书将提供深入的解决方案和优化策略。 耦合场分析的融会贯通： 结构-热、流体-结构、电磁-热等耦合场分析是现代工程中常见的复杂问题。本书将系统讲解如何在ANSYS Workbench环境中构建稳健的耦合场仿真流程，包括数据传递方式的选择、迭代求解的设置、以及如何诊断和解决耦合场仿真中的收敛性难题。我们将通过实例展示如何分析热应力、热致变形、流致振动等耦合效应。 第三部分：深度解读与优化仿真结果 获得仿真结果只是第一步，如何准确地解读这些数据，并将其转化为有价值的设计洞察，是工程师的核心能力。 可视化与后处理的进阶技巧： 本书将超越基础的云图显示，深入讲解如何利用ANSYS Post-processing工具进行高级可视化，如切片、等值面、流线、粒子追踪等，以揭示复杂的物理现象。同时，我们将教授如何提取关键的工程参数，如最大应力、应变、温度分布、压降、流量等，并进行有效的统计与对比分析。 结果验证与误差分析： 仿真结果的可靠性离不开与实验数据或其他参考结果的对比。本书将指导读者如何进行仿真结果的有效验证，并讨论可能存在的误差来源，包括模型简化、网格质量、求解器精度、材料属性不确定性等，以及如何对这些误差进行评估与管理。 优化设计的仿真驱动： 本书还将介绍如何将ANSYS仿真结果与设计优化工具相结合，如ANSYS DesignXplorer，通过参数扫描、响应面法、遗传算法等优化算法，实现对设计参数的自动搜索，找到最优的设计方案，以满足特定的性能指标要求，同时兼顾成本与可制造性。 第四部分：面向前沿的ANSYS应用探索 随着工程技术的不断发展，ANSYS也在不断演进，涌现出许多前沿的应用领域。 拓扑优化与生成式设计： 本书将介绍ANSYS在拓扑优化领域的强大功能，如何根据载荷、约束和目标函数，自动生成轻量化、高性能的结构设计。我们将探讨其在航空航天、汽车制造等领域的实际应用案例。 多物理场仿真的系统集成： 针对更复杂的工程问题，如电磁兼容性（EMC）、微机电系统（MEMS）设计、以及具有复杂热管理需求的电子设备散热分析，本书将展示ANSYS各模块间的协同工作能力，以及如何构建一体化的多物理场仿真流程。 失效分析与寿命预测： 结合疲劳、断裂力学等理论，本书将指导读者如何利用ANSYS进行工程结构的失效模式分析和寿命预测，从而提高产品的可靠性与安全性。 本书的特色与价值： 案例驱动，实践至上： 全书以大量精心挑选的、贴近实际工程的疑难问题实例贯穿始终，让读者在解决具体问题的过程中学习ANSYS的使用技巧与仿真理念。 循序渐进，深入浅出： 从基础概念的梳理到高级应用的探索，本书的讲解层层递进，确保不同水平的读者都能有所收获。 技巧与思想并重： 本书不仅传授具体的软件操作技巧，更注重培养读者独立分析问题、解决问题的仿真思维能力。 前沿视野，拓展边界： 关注ANSYS在新兴技术和复杂工程领域的应用，为读者提供持续学习和发展的方向。 无论您是刚刚接触ANSYS，希望快速掌握其核心应用，还是您是经验丰富的工程师，面临着前所未有的工程挑战，本书都将是您不可或缺的学习伙伴。它将帮助您拨开迷雾，掌握ANSYS分析的精髓，将仿真分析的威力淋漓尽致地展现在您的工程实践中，为您的职业生涯开启新的篇章。

评分☆☆☆☆☆

看到这本书的封面，特别是“CAE分析大系”和“ANSYS疑难问题实例详解”这些字眼，我立刻就产生了浓厚的兴趣。作为一名在CAE领域摸爬滚打多年的工程师，我深知软件的强大之处在于其解决实际问题的能力，而ANSYS作为业界主流的仿真平台，其应用范围极其广泛，但也正是因为其功能的复杂性和多样性，在使用过程中总会遇到各种各样令人头疼的“疑难杂症”。很多时候，查阅官方文档或者网络论坛上的零散信息，都难以获得系统性的、针对性的解答。我非常期待这本书能够提供一些深入的、具有启发性的案例分析，能够揭示ANSYS在处理一些复杂工程问题时，常见的误区和陷阱，并且能够提供切实可行的解决方案。例如，我特别希望能够看到关于如何优化求解器设置以处理收敛性差的问题，或者如何正确选择和应用高级材料模型来模拟非线性行为，再或者如何进行多物理场耦合仿真时，才能得到可靠的结果。这本书如果能够提供这样高质量的内容，将对我提升ANSYS的运用水平、解决实际工程难题、以及进一步拓展CAE的应用领域，无疑会起到至关重要的作用。

评分☆☆☆☆☆

收到这本书时，我的第一感觉是它沉甸甸的，非常有分量。封面上“CAE分析大系”几个字，再加上“ANSYS疑难问题实例详解”，直接戳中了我的痛点。作为一名刚入行不久的CAE工程师，我常常在处理复杂的仿真项目时，被各种ANSYS的报错信息和不符合预期的结果弄得焦头烂额。网上搜集的信息碎片化严重，很多时候只能靠自己一遍遍尝试，效率非常低下。我之前也翻阅过一些ANSYS的书籍，但很多都偏向于基础操作的讲解，对于那些“疑难杂症”，并没有给出特别深入的解决方案。这本书的标题让我看到了希望，我非常期待它能提供一些我在工作中遇到的典型难题，比如在处理非线性接触、复杂载荷施加、网格划分优化、后处理结果解读等方面遇到的困境。我希望它能提供详细的案例分析，不仅包含问题的描述和ANSYS中的具体操作步骤，更重要的是能够解释问题出现的根本原因，以及相应的解决策略背后的理论依据。如果这本书能够帮助我建立起一套系统性的故障排除思路，那将对我未来的工作效率和技术提升有着巨大的帮助。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计很有吸引力，特别是“CAE分析大系”这几个字，显得非常专业且内容丰富。我一直认为，学习ANSYS这样的复杂软件，光靠看教程是远远不够的，关键在于解决实际工程中遇到的各种棘手问题。很多时候，我们能够完成基本的建模和仿真，但在遇到一些意想不到的错误或者仿真结果不合理的时候，就束手无策了。网上论坛虽然可以提供一些零散的帮助，但往往不够系统和深入。我之前也曾尝试过购买一些ANSYS相关的书籍，但很多内容都比较基础，对于我这种希望能够解决一些“硬骨头”问题的用户来说，吸引力并不大。因此，当我看到这本书的副标题“ANSYS疑难问题实例详解”时，我感到非常兴奋。我非常期待这本书能够涵盖一些非常规的、具有挑战性的仿真场景，比如结构动力学分析中的模态提取问题、热应力分析中的温度边界条件设置、流体仿真中的湍流模型选择与参数设置等等。我希望这本书能够像一个经验丰富的导师一样，带领我一步步解开这些“谜题”，教会我如何诊断问题、如何调试参数、如何验证结果，最终能够独立解决更复杂、更具挑战性的CAE问题。

评分☆☆☆☆☆

这款书的封面设计给我的第一印象是非常严谨和权威的。“CAE分析大系”几个字，一看就知道这是一套系统性的工程分析书籍，而“ANSYS疑难问题实例详解”更是精准地击中了我在实际工作中最常遇到的痛点。作为一名常年使用ANSYS进行结构仿真分析的工程师，我深知要精通一款软件，必须经历大量实践和不断试错的过程。很多时候，在面对一些非常规的工况、复杂的材料模型或者奇特的几何形状时，ANSYS的默认设置或者常见的解决方案都会失效，这时候就需要深入理解软件的内在机制和一些“非标准”的处理方法。我非常渴望这本书能够提供一些我在以往的经验中从未接触过的、具有代表性的疑难杂症案例，并且能够提供详尽的解决方案，包括但不限于：如何正确处理大变形、如何对仿真结果进行有效的敏感性分析、如何优化网格以提高计算精度和效率、以及在面对一些异常的报错信息时，应该如何定位和排查问题。我希望这本书能够让我对ANSYS的理解更上一层楼，从而在未来的工作中能够更加游刃有余地应对各种复杂的仿真挑战，提升工作效率和仿真精度。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计非常专业，烫金的“CAE分析大系”几个大字透着一股厚重感，辅以“ANSYS疑难问题实例详解”的小字，立刻就能吸引到正在寻求解决ANSYS疑难杂症的工程师和学生。我拿到这本书的时候，就被它厚实的纸张和精良的装帧所吸引，这种触感和视觉冲击力，让人觉得这绝对是一本值得深入研读的工具书。我一直对CAE领域充满兴趣，特别是ANSYS这款强大的仿真软件，虽然接触的时间不短了，但在实际工作中，总会遇到一些棘手的问题，卡在那里，耗费大量时间去摸索。市面上关于ANSYS的教程很多，但真正能够直击痛点、解决实际难题的书籍却少之又少。我特别期待这本书能够提供一些我从未接触过的、具有代表性的疑难杂症案例，并且能够通过清晰的步骤和深入的原理剖析，让我恍然大悟，学到解决问题的“诀窍”。我希望这本书不仅仅是罗列问题和答案，而是能够教会我一种解决问题的思维方式，让我以后面对类似问题时，能够举一反三，而不是只能照搬照抄。这本书的出版，对我来说，就像是打开了一扇通往ANSYS深层世界的大门，我迫不及待地想要在其中探索。

评分☆☆☆☆☆

书的质量不错，物流速度还行。

评分☆☆☆☆☆

不是简单实例的堆砌，多数模块都有理论引领学习。而且，操作技巧丰富。适合新手学习和中级进阶使用。

评分☆☆☆☆☆

书是正版，印刷不错，好评

评分☆☆☆☆☆

还不错......................

评分☆☆☆☆☆

这套书非常好用 对学习比较有用

评分☆☆☆☆☆

这本书对一些自己不懂的ANSYS问题讲的比较详细！！纸质也很好！！好评！！

评分☆☆☆☆☆

很有帮助。很好。有用

评分☆☆☆☆☆

可以，不错。

评分☆☆☆☆☆

这本书内容偏重实际应用，值得一看