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本书针对用ANSYS软件进行应用分析和计算的用户,依托ANSYS 17.0软件的实用功能,以精选的案例为主线,介绍ANSYS有限元分析的全过程,重点介绍ANSYS 17.0经典实用案例的操作步骤,内容包括建立模型、薄板平面应力问题分析、传动轴对称问题分析、结构梁分析、球和平面接触分析、机翼模态分析、弹簧质量系统受谐载荷谐响应分析、滑动摩擦瞬态动力学分析、板梁结构响应谱分析、细长杆屈曲分析、橡胶圆筒受压分析、撞击刚性墙分析、复合材料梁弯曲分析、板状构件疲劳分析、结构断裂分析等多个实用案例,同时结合案例依次介绍各类型分析的操作流程,以及复杂综合案例的演示。本书通过精选案例+视频精讲的方式,配有交互式多媒体教学资源,便于读者学习和理解。本书结构严谨,内容翔实,知识全面,可读性强,设计案例专业性强,步骤清晰,是广大读者快速掌握ANSYS的自学实用指导书,同时更适合作为职业培训学校和大专院校相关课程的指导教材,也可供相关领域的科研人员、企业研发人员,特别是从事应用计算的人员学习。
云杰漫步科技CAX教研室2002年创办,从事CADCAMCAE方面的教学工作,其成员包括从事相关行业工作多年的工程师和教师,在相关行业内具有多年的教学培训经验,同时还和几大主要软件公司的培训部门有着密切的联系和合作。另外,CAX教研室在教学中依托云杰漫步多媒体科技公司的多媒体设计技术,不仅有着多媒体教程制作和网络远程教学的多年经验,还有着专业的网络技术论坛服务(www.yunjiework.com/bbs),为图书提供立体服务。
目  录
第1章  模型建立精选案例 1
1.1  直接法实体建模案例 2
1.1.1  直接法创建实体模型简介 2
1.1.2  创建楔形模型 3
1.2  自底向上建模方法案例 12
1.2.1  自底向上建模简介 12
1.2.2  创建角撑模型 13
1.3  自顶向下建模方法案例 31
1.3.1  自顶向下建模简介 31
1.3.2  创建固定件模型 32
1.4  案例小结 43
第2章  薄板平面应力问题分析案例 44
2.1  案例分析 45
2.1.1  知识链接 45
2.1.2  设计思路 47
2.2  案例设置 48
2.2.1  创建模型主体 48
2.2.2  创建镜像实体 60
2.3  分析结果 64
2.3.1  模型网格化 65
2.3.2  模型分析 70
2.4  案例小结 74
第3章  传动轴对称问题分析案例 75
3.1  案例分析 76
3.1.1  知识链接 76
3.1.2  设计思路 78
3.2  案例设置 78
3.2.1  创建模型主体 79
3.2.2  创建轴的固定结构 89
3.3  分析结果 102
3.3.1  模型网格化 102
3.3.2  模型分析 109
3.4  案例小结 119
第4章  结构梁分析案例 120
4.1  案例分析 121
4.1.1  知识链接 121
4.1.2  设计思路 123
4.2  案例设置 123
4.2.1  创建模型 124
4.2.2  模型网格化 128
4.3  分析结果 131
4.3.1  设置力、约束和载荷步 132
4.3.2  模型分析 141
4.4  案例小结 147
第5章  球和平面接触分析案例 148
5.1  案例分析 149
5.1.1  知识链接 149
5.1.2  设计思路 150
5.2  案例设置 151
5.2.1  创建模型主体 151
5.2.2  模型网格化 162
5.3  分析结果 167
5.3.1  设置接触条件 167
5.3.2  模型分析 182
5.4  案例小结 185
第6章  机翼模态分析案例 186
6.1  案例分析 187
6.1.1  知识链接 187
6.1.2  设计思路 189
6.2  案例设置 189
6.2.1  创建模型主体 190
6.2.2  模型网格化 197
6.3  分析结果 201
6.3.1  设置载荷 201
6.3.2  模型分析 205
6.4  案例小结 213
第7章  弹簧质量系统受谐载荷谐响应分析案例 214
7.1  案例分析 215
7.1.1  知识链接 215
7.1.2  设计思路 218
7.2  案例设置 218
7.2.1  创建模型 219
7.2.2  模态分析 229
7.3  分析结果 232
7.3.1  谐响应分析 232
7.3.2  后处理 237
7.4  案例小结 243
第8章  滑动摩擦瞬态动力学分析案例 244
8.1  案例分析 245
8.1.1  知识链接 245
8.1.2  设计思路 249
8.2  案例设置 250
8.2.1  创建模型 250
8.2.2  建立初始条件 258
8.3  分析结果 262
8.3.1  施加载荷和约束 262
8.3.2  瞬态求解及后处理 265
8.4  案例小结 277
第9章  板梁结构响应谱分析案例 278
9.1  案例分析 279
9.1.1  知识链接 279
9.1.2  设计思路 281
9.2  案例设置 282
9.2.1  创建模型 283
9.2.2  模态分析 299
9.3  分析结果 307
9.3.1  谱分析 307
9.3.2  谐响应分析 312
9.4  案例小结 317
第10章  细长杆屈曲分析案例 318
10.1  案例分析 319
10.1.1  知识链接 319
10.1.2  设计思路 321
10.2  案例设置 321
10.2.1  创建模型 322
10.2.2  静力分析 327
10.3  分析结果 332
10.3.1  屈曲分析 332
10.3.2  后处理 334
10.4  案例小结 338
第11章  橡胶圆筒受压分析案例 339
11.1  案例分析 340
11.1.1  知识链接 340
11.1.2  设计思路 343
11.2  案例设置 343
11.2.1  创建模型 344
11.2.2  划分网格 349
11.3  分析结果 355
11.3.1  模型静力分析 355
11.3.2  模型后处理 361
11.4  案例小结 363
第12章  撞击刚性墙分析案例 364
12.1  案例分析 365
12.1.1  知识链接 365
12.1.2  设计思路 368
12.2  案例设置 368
12.2.1  创建模型 369
12.2.2  模型网格化 375
12.3  分析结果 378
12.3.1  模型静力分析 378
12.3.2  后处理 385
12.4  案例小结 386
第13章  复合材料梁弯曲分析案例 387
13.1  案例分析 388
13.1.1  知识链接 388
13.1.2  设计思路 389
13.2  案例设置 390
13.2.1  创建模型 390
13.2.2  添加载荷 401
13.3  分析结果 405
13.3.1  弯曲分析 405
13.3.2  分析结果 410
13.4  案例小结 413
第14章  板状构件疲劳分析案例 414
14.1  案例分析 415
14.1.1  知识链接 415
14.1.2  设计思路 418
14.2  案例设置 419
14.2.1  创建模型 419
14.2.2  模型网格化 425
14.3  分析结果 426
14.3.1  静力分析 427
14.3.2  疲劳分析 433
14.4  案例小结 434
第15章  结构断裂分析案例 435
15.1  案例分析 436
15.1.1  知识链接 436
15.1.2  设计思路 439
15.2  案例设置 440
15.2.1  创建模型 440
15.2.2  模型网格化 453
15.3  分析结果 455
15.3.1  静力分析 456
15.3.2  断裂分析 461
15.4  案例小结 464
前 言
本书是“案例视频精讲”系列丛书中的一本,本丛书是建立在云杰漫步科技CAX教研室和众多CAE软件与CFD软件公司长期密切合作的基础上,通过继承和发展各公司内部培训方法,并吸收和细化其在培训过程中客户需求的经典案例,推出的一套专业案例讲解教材。本书本着服务读者的理念,通过大量的经典实用案例,对ANSYS这个实用的CAE软件实际应用进行讲解,并配备案例视频讲解,使读者全面提升ANSYS应用水平。
ANSYS软件是融结构、流体、电场、磁场、声场分析于一体的大型通用有限元分析软件,它能与多数CAD软件接口,实现数据共享和交换,是一个多用途的有限元计算机设计程序,可以用来求解结构、流体、电力、电磁场及碰撞等问题,是现代产品设计中的高级CAE工具之一。目前,ANSYS公司推出了最新的ANSYS 17.0版本,它集分析应用之大成,代表了当今CAE软件的技术巅峰。本书针对使用ANSYS软件进行应用分析和计算的广大用户,依托ANSYS 17.0软件的实用功能,以精选的案例为主线,介绍ANSYS有限元分析的全过程,重点介绍ANSYS 17.0经典实用案例的操作步骤,主要内容包括建立模型、薄板平面应力问题分析、传动轴对称问题分析、结构梁分析、球和平面接触分析、机翼模态分析、弹簧质量系统受谐载荷谐响应分析、滑动摩擦瞬态动力学分析、板梁结构响应谱分析、细长杆屈曲分析、橡胶圆筒受压分析、撞击刚性墙分析、复合材料梁弯曲分析、板状构件疲劳分析、结构断裂分析等多个实用案例,同时,结合案例依次介绍各类型分析的操作流程,以及复杂综合案例的演示。书中每个案例都是作者独立设计分析的真实作品,每章都提供了独立、完整的操作过程,每个操作步骤都有详细的文字说明和精美的图例展示。本书还通过精选案例+视频精讲的方式,配有交互式多媒体教学光盘,便于读者学习和理解。
笔者的CAX教研室长期从事ANSYS专业分析和教学,数年来承接了大量的项目,参与ANSYS的教学和培训工作,积累了丰富的实践经验。本书就像一位专业教师,将项目运作时的思路、流程、方法和技巧、操作步骤面对面地与读者交流,是广大读者快速掌握ANSYS 17.0的自学实用指导书,同时更适合作为职业培训学校和大专院校相关课程的指导教材,也可供相关领域的科研人员、企业研发人员,特别是从事CAE应用的人员学习参考。
本书配备的交互式多媒体教学光盘,将案例操作过程制作成多媒体视频进行讲解,由从教多年的专业讲师全程多媒体语音视频跟踪教学,以面对面的形式讲解,便于读者学习使用。同时,光盘中提供了所有实例的源文件,以便读者练习时使用。关于多媒体教学光盘的使用方法,读者可以参看光盘根目录下的光盘说明,本书光盘内容请到华信教育资源网的本书页面下载(www.hxedu.com.cn)或与责任编辑联系(QQ:76584717)。另外,本书还提供了网络免费技术支持,欢迎读者到云杰漫步多媒体科技的网上技术论坛进行交流:http://www.yunjiework.com/bbs。论坛分为多个专业板块,可为读者提供实时的技术支持,解答读者问题。
本书由云杰漫步科技CAX教研室编写,参加编写工作的有张云杰、靳翔、尚蕾、张云静、郝利剑、贺安、郑晔、刁晓永、贺秀亭、乔建军、周益斌、马永健、马军、朱怡然、李筱琴。书中的设计案例、多媒体光盘均由北京云杰漫步多媒体科技公司设计制作,同时感谢电子工业出版社的编辑老师们的大力协助。
由于本书编写时间紧张,编写人员的水平有限,因此,书中可能还有不足之处,在此,编写人员表示歉意,望广大用户不吝赐教,对书中的不足之处给予指正。
编著者
这次入手了《ANSYS 17.0案例分析视频精讲》这本书,虽然我还没有来得及深入研读,但单从目录和章节安排来看,就让我对它充满了期待。作为一名正在啃ANSYS这块硬骨头的研究生,我深知理论学习的重要性,但更渴望能够通过实际案例来巩固和深化理解。这本书的“案例分析”这几个字,直接击中了我学习的痛点。我希望它不仅仅是罗列一些教程,而是能够像一位经验丰富的老师,手把手地带着我们一步步走过实际工程问题,从建模、网格划分到求解器设置、结果后处理,每一个环节都能有清晰的讲解和细致的指导。视频精讲的形式更是让我眼前一亮,毕竟理论知识再丰富,如果不能可视化地展示操作过程,很多细节就容易被忽略。我期待它能够提供高质量的视频教程,让我在学习过程中能够随时暂停、回放,甚至跟着一起操作,这样才能最大程度地提高学习效率,真正将ANSYS的强大功能转化为解决实际问题的能力。我特别看重那些能够涵盖不同学科领域,例如结构力学、流体力学、热力学等经典仿真应用的书籍,希望能在这本书中找到能够触类旁通的例子,为我自己的研究项目提供灵感和方法。
评分我之前接触过一些ANSYS的学习资料,但总感觉缺乏系统性和实战性,很多时候是在对着屏幕模仿,并没有真正理解其背后的原理和逻辑。《ANSYS 17.0案例分析视频精讲》这本书的标题让我看到了希望,我希望它能打破我目前学习的瓶颈。我特别期待它能够深入剖析每一个案例的背景,解释为什么会选择这样的分析方法,为什么是这个参数设置,以及如何解读分析结果背后的物理意义。光会操作命令是远远不够的,理解“为什么”才是真正掌握软件的关键。我希望能看到书中能够提供一些“踩坑指南”,分享在实际操作中可能遇到的常见问题以及相应的解决方案,这样可以避免我走很多弯路。同时,如果案例的难度能够循序渐进,从基础到进阶,那就更好了,这样可以让我逐步建立信心,不断挑战自己。我对“视频精讲”这个概念非常看好,希望它能提供清晰流畅的视频画面,配合详实的讲解,甚至可以有一些代码的演示,这样我对 ANSYS 的理解会更加立体和深入,我相信这本书能为我开启一个全新的学习维度,让我对仿真分析有一个质的飞跃。
评分我在工程领域已经有了一些经验,并且意识到ANSYS在现代工程设计中的重要性,因此我购买了《ANSYS 17.0案例分析视频精讲》这本书,希望能通过它来深化我对ANSYS的理解和应用。我个人非常看重书中的案例 selection,希望它能够覆盖到我工作领域内的典型问题,例如疲劳分析、模态分析、瞬态热分析等,并且案例的复杂度和深度能够有所区分,从入门级到进阶级都有所涉及。我希望这本书能够不仅仅是操作手册,更重要的是能够阐述案例背后的工程原理、物理概念以及ANSYS求解器的选择和设置策略。例如,在进行结构动力学分析时,希望能够深入讲解质量矩阵、刚度矩阵和阻尼矩阵的建立过程,以及如何根据实际情况选择合适的求解器。视频精讲的功能对我来说是一个巨大的吸引力,我期待它能够提供高质量的视频,清晰地展示建模、网格划分、边界条件施加、求解和结果后处理的全过程,并且对关键步骤进行详细讲解,让我能够学到一些“诀窍”和“经验”。我希望能通过这本书,提升我对 ANSYS 的洞察力,能够更加自信地将仿真技术应用于实际工程问题的解决中。
评分我刚开始接触ANSYS,对这个软件感到既好奇又有些畏惧,《ANSYS 17.0案例分析视频精讲》这本书的出现,可以说是我学习路上的“及时雨”。我对“案例分析”这一块内容格外感兴趣,因为我更喜欢通过解决实际问题来学习新知识,而不是枯燥地背诵理论。我希望这本书能够提供一些贴近实际工程应用的案例,比如机械零件的强度分析、管道流动的模拟等,这样我才能更好地将所学知识与未来的工作联系起来。视频精讲的形式对我来说非常重要,因为我是一个视觉型学习者,能够看到操作过程比光看文字说明更能让我理解。我希望视频能够清晰地展示每一个操作步骤,并且有详细的语音讲解,让我能够一步步地跟着做,不至于迷失方向。这本书的出现,让我看到了学习ANSYS不再是难事,我期待它能够帮助我快速入门,并且建立起对ANSYS软件的基本认知和操作能力,为我今后的学习打下坚实的基础。
评分作为一名有一定ANSYS基础的工程师,我正在寻找能够提升我专业技能的书籍,而《ANSYS 17.0案例分析视频精讲》这个书名正好符合我的需求。我并非初学者,因此我更关注书中的深度和广度。我希望它能涵盖一些更具挑战性的工程问题,比如复杂结构的非线性分析、动态响应模拟,或者是一些跨学科的耦合仿真。我期待书中能够不仅仅提供操作步骤,更重要的是能够讲解背后的理论基础和工程经验。例如,在进行复杂的网格划分时,希望能够有关于网格质量控制和优化技巧的深入探讨;在求解器选择和参数设置时,希望能够有关于不同求解器优劣势以及适用场景的分析。视频精讲的形式对我来说是一种锦上添花,我可以期待它能够直观展示一些复杂的设置过程,以及如何通过可视化手段来验证仿真结果的可靠性。我希望这本书能为我提供一些高级技巧和前沿的应用案例,让我能够将ANSYS的应用提升到一个新的水平,能够应对更复杂、更具挑战性的工程项目,从而在职业发展上更进一步。
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