ANSYS Workbench有限元分析實例詳解(靜力學) 周炬 蘇金英 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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周炬 蘇金英 著

圖書標籤:

• ANSYS Workbench
• 有限元分析
• 靜力學
• 結構力學
• 工程分析
• 周炬
• 蘇金英
• 案例教程
• 仿真
• 機械設計
• 數值計算

店鋪： 典則俊雅圖書專營店

齣版社： 人民郵電齣版社

ISBN：9787115446312

商品編碼：29828866826

包裝：平裝-膠訂

齣版時間：2017-02-01

圖書基本信息,請以下列介紹為準
書名	ANSYS Workbench有限元分析實例詳解(靜力學)
作者	周炬 蘇金英
定價	79.00元
ISBN號	9787115446312
齣版社	人民郵電齣版社
齣版日期	2017-02-01
版次	1

其他參考信息（以實物為準）
裝幀：平裝-膠訂	開本：16開	重量：0.4
版次：1	字數：	頁碼：

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目錄

內容提要

本書以對比的方式係統且全麵地說明ANSYS Workbench靜力學分析過程中的各種問題，從工程實例齣發，側重解決ANSYS Workbench的實際操作和工程問題。本書共5章。章為CAE分析步驟；第2章詳細說明ANSYS Workbench主界麵及相關Windows操作，舉例說明ACT的用法；第3章介紹ANSYS Workbench的建模功能，舉例描述修復模型、實體簡化梁模型、點雲數據生成實體的方法；第4章介紹ANSYS Workbench的綫性靜力學分析，以梁單元、二維平麵單元、三維殼單元、實體單元、Link單元為主綫，並包含ACP模塊、Fracture分析、Solid65單元及子模型等；第5章介紹ANSYS Workbench的非綫性靜力學分析，以材料非綫性、幾何非綫性、狀態非綫性為主綫，並包含快速組裝復雜模型、橡膠流體壓力加載、損傷分析、生死單元分析、內聚力模型等。本書內容豐富新穎、重點突齣、講解詳盡，適用於ANSYS Workbench軟件的初級和中級用戶，可供機械、材料、土木、能源、汽車交通、航空航天、水利水電等專業的本科生、研究生、教師、工程技術人員和CAE愛好者閱讀和參考。

編輯推薦

專業針對性強：專門解決ANSYS Workbench靜力學分析的各種問題內容獨創性強：書中眾多內容是作者從事有限元分析多年經驗的總結案例實用性強：所有案例均來自工程實踐領域，是理論與實踐結閤的典範配套資源豐富：書中案例及配套資源高達40GB，在讀者交流群提供下載·內容新穎獨特，包含大量同類參考書上所沒有的知識，如ACP詳細說明、link單元分析、fracture中的T-stress分析、solid65鋼筋混凝土分析、solid-shell子模型、WB材料庫所有本構說明、蠕變分析、非綫性屈麯弧長法、利用external model模塊組裝復雜模型並快速定義接觸、損傷分析、生死單元分析、內聚力模型等。·教會讀者“知其然，並知其所以然”。全書采用對比的方式，通過工程實例的演繹，教會讀者分析問題、查找問題和解決問題。不僅詳細介紹瞭Workbench靜力學分析過程的操作流程，而且還清晰闡述瞭“為什麼要這樣操作”“相關參數為什麼要如此設置”“同類問題該有怎樣的分析思路”等讀者常見的疑問。·全書理論聯係實際，文字通俗易懂，編排閤理，加入思考題，對同類問題進行適當擴展。同時，針對讀者容易齣現的錯誤，通過一步一步引導的方法，讓讀者瞭解錯誤産生的原因，並提齣解決方法，從而讀者輕鬆掌握Workbench的分析方法。

作者介紹

周炬，副教授，職南華大學機械工程學院，從事有限元法等課程的教學工作，擁有12年ANSYS軟件應用經驗，完成過多種設備性能評價、環境預測和評估、汽車噪聲與振動、材料疲勞裂紋等CAE項目研究。蘇金英，工程師。曾在企業從事産品研發多年，現為湖南有色金屬職業技術學院機械專業教師，對CAD/CAE軟件的應用實戰能力強。

序言

《精通工程仿真：ANSYS Workbench有限元分析實踐指南》 內容概述 《精通工程仿真：ANSYS Workbench有限元分析實踐指南》是一本麵嚮工程技術人員、科研人員以及高等院校相關專業學生的權威性教程，旨在全麵、深入地引導讀者掌握ANSYS Workbench在靜態結構力學分析中的強大功能與應用技巧。本書以豐富的工程案例為載體，理論與實踐相結閤，從基礎概念解析到高級應用技巧傳授，力求讓讀者不僅理解有限元分析的原理，更能熟練運用ANSYS Workbench解決實際工程問題。 本書內容涵蓋瞭使用ANSYS Workbench進行靜態結構分析的完整流程。從項目結構的建立、幾何模型的導入與修復，到材料屬性的定義、網格的生成與優化，再到載荷的施加、邊界條件的設定，直至求解器的選擇、結果的後處理與可視化，每一個環節都進行瞭詳盡的闡述和示範。本書強調理論知識與實際操作的有機結閤，通過多個不同領域的典型工程案例，如機械零件強度分析、結構穩定性評估、梁闆結構受力分析、復雜組件應力集中研究等，展示ANSYS Workbench在實際工程問題中的應用。 核心內容詳解 第一部分：ANSYS Workbench基礎與靜態分析入門 ANSYS Workbench環境解析： 本章將詳細介紹ANSYS Workbench的工作界麵、項目管理器的功能、各個模塊之間的交互方式，以及如何有效地組織和管理仿真項目。我們將探討工作空間的設計、工具欄的使用、屬性窗口的配置等，幫助讀者快速熟悉並掌握Workbench的整體操作框架。 有限元分析基本理論迴顧： 盡管本書側重實踐，但對有限元分析（FEA）核心概念的清晰理解是深入應用的基礎。本章將簡要迴顧有限元法的基本原理，包括離散化、單元類型選擇、插值函數、剛度矩陣的建立、載荷與邊界條件的離散化、求解方程組等。我們將著重解釋這些理論概念如何在Workbench中得到體現和實現。 幾何建模與處理： 詳細介紹如何導入外部CAD模型，並對其進行必要的修復和修改，以滿足有限元分析的要求。內容包括幾何體的導入選項、破麵修復、縫閤、刪除幾何體、創建基準麵與基準麯綫等。同時，也將介紹Workbench內置的SpaceClaim或DesignModeler進行簡單的幾何建模與編輯。 材料屬性定義： 涵蓋瞭各種常用材料模型的定義，包括綫彈性、各嚮同性、正交各嚮異性材料等。重點講解如何為材料賦予密度、楊氏模量、泊鬆比等力學參數，以及如何導入自定義材料庫。 網格生成與質量控製： 這是影響仿真精度的關鍵環節。本章將深入探討不同網格類型（四麵體、六麵體、混閤網格）的適用性，以及網格尺寸、網格過渡、網格密度控製等策略。我們將講解如何使用多種網格劃分工具，如Sweep、Multizone、Inflation等，並介紹網格質量的評估指標（如縱橫比、傾斜度、雅可比行列式）和優化方法。 載荷與邊界條件設定： 詳細闡述靜態分析中常見的載荷類型，如力、壓力、位移、溫度載荷、重力等，以及如何精確地施加這些載荷。重點講解約束類型的設定，包括固定約束、位移約束、遠程位移、軸對稱約束等，以及它們在工程實踐中的應用場景。 求解器設置與求解過程： 介紹ANSYS Workbench中集成的不同求解器（如Direct Sparse Solver, Iterative Solvers）的特點和適用範圍。講解求解過程中的一些關鍵設置，如大變形選項、接觸類型（無穿透、摩擦、無摩擦）的定義與設置，以及如何監測求解過程中的收斂性。 第二部分：工程案例精講與高級應用 本書的精華在於其豐富的工程案例，這些案例覆蓋瞭多個工程領域，力求全麵展示ANSYS Workbench在解決實際問題中的強大能力。 案例一：簡單梁的彎麯與應力分析 問題背景： 分析一根簡支梁在均布載荷作用下的撓度和最大應力。 建模與仿真： 講解如何創建梁的幾何模型，定義材料屬性，施加約束和載荷，生成網格，並進行求解。 後處理與評估： 重點演示如何提取梁的位移結果（最大撓度），查看應力分布（最大von Mises應力），並與理論解進行對比分析。 案例二：平闆孔邊應力集中研究 問題背景： 研究平闆上開孔區域的應力集中現象，並評估開孔尺寸對強度的影響。 建模與仿真： 重點講解如何準確繪製帶有圓孔的平闆幾何模型，在孔邊設置局部網格細化以捕捉應力梯度，並施加拉伸載荷。 後處理與評估： 分析孔邊應力分布，識彆應力集中區域，並探討如何通過改變孔的半徑或形狀來降低應力集中係數。 案例三：焊接結構件的強度分析 問題背景： 分析一個由多個部件通過焊接連接而成的復雜結構件在外部載荷作用下的整體強度。 建模與仿真： 重點講解如何處理裝配體模型，如何定義焊縫（例如，通過創建麯麵模型或使用特定的焊縫單元），以及如何設置焊縫與其他部件之間的連接關係。 後處理與評估： 查看焊縫區域的應力分布，評估焊縫的承載能力，並分析整體結構的薄弱環節。 案例四：齒輪的受力分析與壽命評估初步 問題背景： 分析齒輪在嚙閤力作用下的應力分布，為齒輪的強度設計和壽命評估提供依據。 建模與仿真： 講解如何創建齒輪的幾何模型，考慮齒麵的接觸以及齒根的應力集中。 後處理與評估： 分析齒根部的彎麯應力、齒麵的接觸應力，並討論如何根據這些結果進行進一步的壽命預測。 案例五：復雜腔體的流固耦閤初步（靜態分析視角） 問題背景： 盡管本書以靜力學為主，但會初步介紹如何在靜態分析中考慮流體帶來的壓力載荷，例如水壩對地基的壓力。 建模與仿真： 講解如何將流體壓力作為一種外載荷施加到結構上。 後處理與評估： 分析結構在流體壓力下的變形和應力分布。 案例六：熱應力分析基礎 問題背景： 分析由於溫度變化引起的結構變形和應力。 建模與仿真： 講解如何施加溫度載荷，並定義材料的熱膨脹係數。 後處理與評估： 查看溫度變化引起的應力分布和變形。 第三部分：結果分析與報告撰寫 結果可視化技巧： 詳細介紹如何利用Workbench的後處理工具進行結果的有效可視化，包括位移雲圖、應力雲圖、應變雲圖、應力梯度圖、矢量圖、變形圖等。講解如何設置顯示選項，如透明度、剖麵顯示、切片顯示等，以更清晰地觀察結果。 數據提取與錶格生成： 演示如何從仿真結果中提取關鍵數據，例如特定點的位移、應力值，以及繪製應力-位移麯綫、應力-時間麯綫（在瞬態分析中）。介紹如何生成自定義錶格，方便進行數據對比和分析。 誤差分析與模型改進： 討論如何評估仿真結果的可靠性，包括網格收斂性分析、與理論解或實驗數據的對比。指導讀者如何根據仿真結果反饋，對模型進行改進，如優化幾何形狀、調整材料參數、改變載荷施加方式等。 仿真報告撰寫規範： 提供撰寫仿真報告的基本框架和要點，包括項目概述、模型描述、仿真設置、結果展示、結論與建議等，幫助讀者清晰、專業地呈現仿真工作。 本書特點 案例驅動，實踐性強： 全書圍繞多個真實工程案例展開，讀者可以通過實踐操作，快速掌握ANSYS Workbench的使用技巧。 體係完整，循序漸進： 從基礎概念到高級應用，內容組織嚴謹，邏輯清晰，適閤不同水平的讀者。 圖文並茂，易於理解： 大量的圖示和操作截圖，清晰直觀地展示每一個操作步驟。 內容詳實，覆蓋廣泛： 涵蓋瞭靜態結構分析的各個方麵，並觸及瞭熱應力等相關領域。 貼近工程實際： 案例選擇具有代錶性，貼近工業界的實際工程問題。 目標讀者 機械、土木、航空航天、汽車、電子等領域的工程師和技術人員。 從事工程仿真分析的研究人員。 高等院校機械工程、力學、材料科學等相關專業的研究生和高年級本科生。 希望通過ANSYS Workbench提升工程設計與分析能力的在職人員。 通過學習本書，讀者將能夠獨立運用ANSYS Workbench完成各種工程結構的靜態力學分析，提高設計效率，優化産品性能，並有效地解決實際工程中遇到的挑戰。本書不僅是一本操作指南，更是一把開啓工程仿真智慧之門的鑰匙。

評分☆☆☆☆☆

作為一名多年在工程領域摸爬滾打的工程師，我深知一款優秀的技術書籍對職業發展的重要性。這本書恰恰滿足瞭我的期待。它不僅僅是一本操作手冊，更像是一位經驗豐富的導師，在我麵對各種復雜結構靜力學分析難題時，能夠給予及時而有效的指導。作者在講解過程中，特彆注重理論與實踐的結閤，不僅闡述瞭操作步驟，更深入剖析瞭每一步背後的物理意義和工程原理。書中對不同類型載荷和邊界條件的設置，以及它們對計算結果的影響，都做瞭詳盡的解釋，這對於確保分析結果的準確性和可靠性至關重要。此外，書中對模型簡化、網格密度選擇、以及如何解讀後處理結果等關鍵問題的探討，也極具參考價值。這本書記載瞭作者豐富的實踐經驗和獨到的見解，對於我提升分析精度、優化設計方案，起到瞭不可估量的作用。

評分☆☆☆☆☆

這本書給我最大的感受是，它不僅僅是一本技術手冊，更是一本能夠激發讀者學習興趣和創新思維的優秀讀物。作者在講解過程中，沒有生硬地羅列枯燥的理論，而是通過一個個引人入勝的工程實例，將抽象的有限元分析概念變得具體而生動。我尤其欣賞書中對一些細節的處理，例如網格質量的判斷標準，不同單元類型的選擇原則，以及如何有效地進行模型簡化以提高計算效率，這些都是在實際工程中經常遇到的難題，而這本書都給齣瞭非常實用的解決方案。書中對參數化建模的介紹，也讓我看到瞭自動化分析的可能性。通過學習這本書，我不僅掌握瞭ANSYS Workbench在靜力學分析方麵的強大功能，更重要的是，我學會瞭如何運用有限元分析工具，去理解和解決現實世界中的工程挑戰，這種能力比單純掌握一個軟件的使用更為寶貴。

評分☆☆☆☆☆

這本書的齣版，對於廣大從事結構力學分析的工程師和學生來說，無疑是一份厚禮。作者以其深厚的專業功底和豐富的實踐經驗，將ANSYS Workbench這一強大的有限元分析軟件，在靜力學分析領域的應用，進行瞭係統、深入的闡述。書中涵蓋瞭從前處理、模型建立、材料屬性定義，到網格劃分、載荷施加、邊界條件設定，再到求解器選擇、後處理數據分析等一係列關鍵環節。每一個步驟都講解得細緻入微，配閤大量的圖示，即使是初學者也能輕鬆上手。書中選取的實例，貼近實際工程應用，具有很強的指導意義，能夠幫助讀者快速掌握如何利用ANSYS Workbench解決實際工程中的靜力學問題，例如梁的受力分析、闆的應力應變計算、復雜結構的靜強度評估等等。通過對這些實例的學習，讀者不僅能掌握軟件的操作技巧，更能深刻理解有限元分析的基本原理和方法，提升解決復雜工程問題的能力。

評分☆☆☆☆☆

市麵上關於ANSYS軟件的書籍不少，但真正能夠做到內容詳實、案例豐富的卻不多。這本書的齣現，無疑填補瞭這一空白。作者在靜力學分析方麵，可以說是傾注瞭大量的心血，將許多經典和實用的工程問題，通過ANSYS Workbench進行瞭生動的演示。書中的案例覆蓋瞭機械、土木、航空航天等多個領域，例如橋梁的靜載分析、飛機起落架的強度計算、汽車車身的碰撞模擬（雖然偏嚮動力學，但基礎的靜力學分析同樣重要）等等。每一個案例都從實際需求齣發，逐步引導讀者完成分析過程。更重要的是，書中對結果的解釋，不僅停留在數值的呈現，而是上升到對結構受力狀態、危險部位的識彆，以及如何根據分析結果進行設計優化。這種深入的分析，對於培養讀者的工程思維和解決實際問題的能力，具有非凡的意義。

評分☆☆☆☆☆

我是一名正在攻讀碩士學位的學生，選擇有限元分析作為我的研究方嚮。在查找相關文獻和學習資料時，這本書給我留下瞭深刻的印象。作者的寫作風格非常清晰明瞭，語言通俗易懂，即使是初次接觸有限元分析的學生，也能快速理解其中的概念。書中對於ANSYS Workbench軟件的界麵和功能介紹，非常詳盡，讓我對軟件的各個模塊有瞭全麵的認識。特彆讓我受益的是，書中對一些復雜工程案例的剖析，作者能夠將其分解成易於理解的步驟，並引導讀者逐步完成。例如，在處理非綫性靜力學分析時，書中對材料非綫性、幾何非綫性等問題的處理方法，以及相應的參數設置，都講解得非常到位。通過這本書的學習，我不僅能夠獨立完成有限元分析項目，更能對分析結果進行深入的批判性思考，為我的科研工作打下瞭堅實的基礎。