ANSYS Workbench 18.2機(jī)械工程應(yīng)用實(shí)踐

目 錄
第1章 ANSYS Workbench基礎(chǔ)知識(shí)\t1
1．1　ANSYS Workbench概述\t1
1．1．1　ANSYS Workbench的特點(diǎn)\t1
1．1．2　ANSYS Workbench的啟動(dòng)方法\t2
1．1．3　ANSYS Workbench的用戶界面\t2
1．1．4　ANSYS Workbench的應(yīng)用方式\t6
1．2　ANSYS Workbench項(xiàng)目管理\t8
1．2．1　項(xiàng)目組成\t8
1．2．2　項(xiàng)目操作\t8
1．3　ANSYS Workbench文件管理\t10
1．4　ANSYS Workbench入門(mén)實(shí)例―懸臂梁\t11
1．4．1　問(wèn)題描述及解析解\t11
1．4．2　分析步驟\t11
第2章 工程數(shù)據(jù)\t16
2．1　Engineering Data界面\t16
2．2　材料屬性常用操作\t18
第3章 幾何模型創(chuàng)建\t21
3．1　DesignModeler概述\t21
3．1．1　DesignModeler的用戶界面及使用方法\t21
3．1．2　DesignModeler的基本操作\t23
3．2　2D草圖繪制\t25
3．2．1　創(chuàng)建新平面\t25
3．2．2　創(chuàng)建新草圖\t26
3．2．3　繪制2D圖形\t26
3．2．4　草圖投影和草圖援引\t29
3．3　3D幾何體創(chuàng)建\t30
3．3．1　3D幾何體基礎(chǔ)\t30
3．3．2　3D特征\t31
3．3．3　高級(jí)幾何體操作\t34
3．4　概念建模\t37
3．4．1　線體\t38
3．4．2　面體\t39
3．5　復(fù)雜幾何體的創(chuàng)建實(shí)例―相交圓柱體\t40
3．5．1　相交圓柱體的視圖\t40
3．5．2　創(chuàng)建步驟\t40
3．6　復(fù)雜幾何體的創(chuàng)建實(shí)例―螺栓\t48
3．6．1　螺栓的視圖\t48
3．6．2　創(chuàng)建步驟\t48
3．7　參數(shù)化建模實(shí)例―斜齒圓柱齒輪的創(chuàng)建\t56
3．7．1　參數(shù)化建模基礎(chǔ)\t56
3．7．2　問(wèn)題描述\t59
3．7．3　創(chuàng)建步驟\t59
第4章 網(wǎng)格劃分\t67
4．1　網(wǎng)格劃分方法\t67
4．1．1　針對(duì)3D幾何體的方法\t68
4．1．2　針對(duì)2D幾何體的方法\t69
4．2　網(wǎng)格劃分整體控制\t69
4．3　局部網(wǎng)格控制\t73
4．4　網(wǎng)格劃分實(shí)例\t73
4．4．1　四面體單元及六面體單元為主劃分法實(shí)例―軸\t73
4．4．2　掃略劃分網(wǎng)格實(shí)例―斜齒圓柱齒輪\t76
4．4．3　多區(qū)劃分網(wǎng)格實(shí)例―支座\t77
4．4．4　將有限元模型導(dǎo)出到經(jīng)典ANSYS中\(zhòng)t79
第5章 線性結(jié)構(gòu)靜力學(xué)分析\t81
5．1　Mechanical概述\t81
5．1．1 Mechanical的用戶界面及使用\t81
5．1．2　Mechanical分析步驟\t86
5．1．3　Mechanical通用前處理\t87
5．1．4　分析設(shè)置（Analysis Settings）\t89
5．1．5　邊界條件\t91
5．1．6　結(jié)果后處理\t93
5．1．7　結(jié)構(gòu)靜力學(xué)分析簡(jiǎn)介\t96
5．2　平面問(wèn)題的求解實(shí)例―厚壁圓筒問(wèn)題\t96
5．2．1　平面問(wèn)題\t96
5．2．2　對(duì)稱(chēng)性\t97
5．2．3　問(wèn)題描述及解析解\t97
5．2．4　分析步驟\t97
5．3　靜力學(xué)問(wèn)題的求解實(shí)例―扳手的受力分析\t106
5．3．1　問(wèn)題描述\t106
5．3．2　分析步驟\t106
5．4　概念建模及靜力學(xué)問(wèn)題的求解實(shí)例―水杯變形分析\t112
5．4．1　問(wèn)題描述\t112
5．4．2　分析步驟\t112
5．5　復(fù)雜問(wèn)題的求解實(shí)例―液壓支架頂梁剛度和強(qiáng)度分析\t119
5．5．1　問(wèn)題描述\t119
5．5．2　分析步驟\t120
第6章 結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析\t126
6．1　概述\t126
6．2　模態(tài)分析\t127
6．2．1　模態(tài)分析基礎(chǔ)\t127
6．2．2　模態(tài)分析步驟\t127
6．2．3　模態(tài)分析特點(diǎn)\t127
6．2．4　模態(tài)分析實(shí)例―均勻直桿的固有頻率分析\t128
6．2．5　模態(tài)分析實(shí)例―齒輪的固有頻率分析\t133
6．2．6　帶預(yù)應(yīng)力的模態(tài)分析實(shí)例―弦的橫向振動(dòng)研究\t139
6．2．7　循環(huán)對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)的模態(tài)分析實(shí)例―轉(zhuǎn)子的固有頻率分析\t147
6．3　諧響應(yīng)分析\t155
6．3．1　概述\t155
6．3．2　諧響應(yīng)分析實(shí)例―橫梁\t156
6．4　結(jié)構(gòu)瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析\t164
6．4．1　結(jié)構(gòu)瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析概述\t164
6．4．2　瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析步驟\t164
6．4．3　瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析特點(diǎn)\t165
6．4．4　瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析實(shí)例―凸輪從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)分析\t167
6．5　響應(yīng)譜分析\t174
6．5．1　概述\t174
6．5．2　響應(yīng)譜分析步驟\t175
6．5．3　響應(yīng)譜分析實(shí)例―地震譜作用下的結(jié)構(gòu)響應(yīng)分析\t176
第7章 結(jié)構(gòu)非線性分析\t186
7．1　非線性分析的基本概念\t186
7．1．1　概述\t186
7．1．2　非線性有限元方程的求解方法\t187
7．1．3　非線性分析的特性\t188
7．2　幾何非線性分析\t189
7．2．1　幾何非線性概述\t189
7．2．2　應(yīng)力和應(yīng)變\t190
7．2．3　幾何非線性分析的注意事項(xiàng)\t190
7．2．4　結(jié)構(gòu)非線性分析實(shí)例―盤(pán)形彈簧載荷和變形關(guān)系分析\t190
7．2．5　屈曲分析\t197
7．2．6　特征值屈曲分析實(shí)例―壓桿穩(wěn)定性問(wèn)題\t200
7．2．7　非線性屈曲分析實(shí)例―懸臂梁\t208
7．3　材料非線性分析\t216
7．3．1　材料非線性概述\t216
7．3．2　塑性力學(xué)的基本法則\t217
7．3．3　輸入材料數(shù)據(jù)\t218
7．3．4　材料非線性分析實(shí)例―自增強(qiáng)厚壁圓筒承載能力研究\t219
7．4　狀態(tài)非線性分析\t230
7．4．1　接觸概述\t230
7．4．2　接觸算法\t231
7．4．3　接觸選項(xiàng)\t231
7．4．4　接觸分析實(shí)例―平行圓柱體承受法向載荷時(shí)的接觸應(yīng)力分析\t233
7．4．5　接觸分析實(shí)例―過(guò)盈配合連接與組合厚壁圓筒\t243
7．4．6　接觸分析實(shí)例―斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)分析\t254
7．4．7　利用MPC技術(shù)對(duì)3D實(shí)體-面體進(jìn)行連接實(shí)例―簡(jiǎn)支梁\t261
第8章 綜合應(yīng)用\t272
8．1　熱應(yīng)力計(jì)算\t272
8．1．1　熱分析概述\t272
8．1．2　穩(wěn)態(tài)熱分析和熱應(yīng)力計(jì)算步驟\t273
8．1．3　瞬態(tài)熱分析和熱應(yīng)力計(jì)算步驟\t275
8．1．4　穩(wěn)態(tài)熱分析和熱應(yīng)力計(jì)算實(shí)例―液體管路\t276
8．1．5　瞬態(tài)熱分析和熱應(yīng)力計(jì)算實(shí)例―零件淬火\t283
8．2　顯式動(dòng)力學(xué)分析\t291
8．2．1　顯式動(dòng)力學(xué)分析概述\t291
8．2．2　顯式動(dòng)力學(xué)分析實(shí)例―彈丸沖擊鋼板\t292
8．3　疲勞強(qiáng)度計(jì)算\t297
8．3．1　疲勞概述\t297
8．3．2　恒定振幅、比例載荷情況下的疲勞分析步驟\t298
8．3．3　恒定振幅、比例載荷情況下疲勞強(qiáng)度計(jì)算實(shí)例―受壓帶圓孔薄板\t301
8．4　剛體動(dòng)力學(xué)分析\t308
8．4．1　剛體動(dòng)力學(xué)分析概述\t308
8．4．2　剛體動(dòng)力學(xué)分析實(shí)例―曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析\t310
8．5　結(jié)構(gòu)優(yōu)化分析\t317
8．5．1　優(yōu)化設(shè)計(jì)基本原理\t317
8．5．2　結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)類(lèi)型\t317
8．5．3　Design Exploration概述\t317
8．5．4　操作步驟\t319
8．5．5　響應(yīng)曲面優(yōu)化實(shí)例―變截面梁的優(yōu)化設(shè)計(jì)\t319
8．5．6　直接優(yōu)化設(shè)計(jì)實(shí)例―液壓支架四連桿機(jī)構(gòu)尺寸優(yōu)化\t330
8．6　螺栓聯(lián)接的受力分析\t335
8．6．1　承受預(yù)緊力和工作載荷的緊螺栓聯(lián)接\t335
8．6．2　螺栓預(yù)緊載荷（Bolt Pretension）\t336
8．6．3　帶預(yù)緊力的螺栓聯(lián)接的有限元分析\t336
附錄\t345
參考文獻(xiàn)\t348