ANSYS Workbench工程数值分析技术与应用实例
书 号:9787113209919
丛 书 名:ANSYS仿真分析系列丛书
作 者:王睿、胡凡金等
译 者:
开 本:16开
装 帧:平装
正文语种:
出 版 社:中国铁道出版社有限公司
定 价:56元
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内容简介
Workbench是ANSYS的集成多学科数值分析平台,可求解各种复杂多学科问题以及耦合场问题。本书共15章,系统介绍了Workbench的功能与技术特点、几何建模组件DM及SCDM、网格划分、结构静力分析、固体热传递分析、结构模态分析、一般结构动力学分析、流场分析、流动传热分析、流-固耦合分析、流-热-固耦合分析、参数分析与设计优化等内容。在各章中均提供了大量的分析实例,包含详细的建模、分析及后处理过程,便于对照自学。本书适合于工科相关专业研究生及高年级本科生学习数值分析、有限元方法或CFD技术时参考,也可供相关专业的技术人员学习和应用ANSYSWorkbench分析技术时参考。 -
前言
Workbench是ANSYS的多学科集成协同数值仿真平台,可以求解多学科的工程问题以及各种复杂的耦合场问题。本书系统介绍了Workbench的功能与技术特点、几何建模及模型处理专用组件DM及SCDM、网格划分方法、结构静力分析、固体热传递分析、结构模态分析、一般结构动力学分析、流场分析、流动传热分析、流固耦合分析、流热固耦合分析、参数分析与设计优化等内容。在各章中均提供了大量的分析实例,包含详细的建模、分析及后处理过程,便于对照自学。
本书各章的具体内容安排如下:
第1章介绍ANSYS Workbench的基础知识,内容包括Workbench的功能和技术特点、分析流程与数据管理、参数与设计点管理、Engineering Data的使用、多学科数值仿真的理论背景等;第2章介绍Workbench的几何建模工具DM的使用,包括界面操作、几何建模方法、参数化建模;第3章介绍高级建模及几何处理工具SCDM的具体使用,包括操作界面、模型的创建与编辑以及与有限元分析相关的几何处理功能;第4章介绍ANSYS Mesh网格划分的方法,包括多学科适应性及操作界面、结构网格划分以及流体网格划分;第5章介绍Mechanical结构分析的方法,包括前处理、加载及后处理的操作方法及要点;第6章为结构静力分析例题;第7章为固体热传递分析例题;第8章为结构模态分析例题,包括模态分析及预应力模态分析;第9章为一般结构动力分析例题,包括谐响应分析以及瞬态分析,每一种分析类型又包括完全法及模态叠加法;第10章介绍ANSYS Fluent的CFD分析方法以及CFD后处理方法;第11章为Fluent流动及传热分析例题;第12章介绍了基于System Coupling组件的流固耦合分析方法,给出一个流固耦合分析例题;第13章为流热固耦合分析例题;第14章为共轭换热及热应力分析例题;第15章结合案例介绍了Workbench及DX的参数分析及优化设计方法,例题中分别通过响应面优化方法和直接优化方法进行了分析。
本书适合于工科相关专业研究生及高年级本科生学习数值分析、有限元方法或CFD技术时参考,也可供相关专业的技术人员学习和应用ANSYS Workbench分析技术时参考。
本书由王睿、胡凡金等编著,参与本书例题测试和文字处理工作的还有王海彦、刘永刚、石彬彬、王文强、李冬、夏峰等,是大家的共同努力才使本书得以顺利编写完成。此外,还要感谢中国铁道出版社的编辑老师对本书的支持和帮助。
由于Workbench技术体系庞大,涉及众多的学科,加上成书仓促以及作者认识水平的局限,本书中的不当和错误之处在所难免,恳请读者批评指正。与本书相关的技术问题咨询或讨论,欢迎发邮件至邮箱:consult_wb@126.com。 -
目录
第1章ANSYS Workbench的基础知识1
11Workbench的主要功能和集成程序模块1
12ANSYS Workbench操作界面2
13Project Schematic项目流程管理11
14Workbench参数以及设计点管理16
15Engineering Data的使用19
16Workbench仿真分析的理论背景25
第2章几何建模及修复工具DesignModeler(DM)28
21认识DM建模环境28
22模型创建及导入36
23参数驱动建模62
第3章高级几何处理工具ANSYS SCDM简介64
31认识ANSYS SCDM建模环境64
32模型创建及编辑68
33模型测量、修复与准备87
第4章ANSYS Mesh网格划分方法101
41ANSYS Mesh概述101
42Mechanical结构分析的网格划分105
43Fluent CFD分析网格划分110
第5章Mechanical组件及其操作方法124
51与Mechanical有关的Workbench分析系统124
52Mechanical的界面及操作原理125
53Mechanical界面中的结构分析方法简介127
第6章静力结构有限元分析152
61问题描述152
62基于DM组件建立几何模型152
63Mechanical中完成后续流程154
第7章固体热传递分析159
71问题描述159
72基于DM建立几何模型159
73Mechanical中完成后续流程162
第8章结构模态分析168
81问题描述168
82基于SCDM创建几何模型168
83搭建项目分析流程171
84划分网格172
85模态分析173
86预应力模态分析174
第9章一般结构动力学分析178
91双层钢平台谐响应分析178
92双层钢平台瞬态结构分析191
第10章ANSYS Fluent的基本使用201
101Fluent的操作界面简介201
102Fluent分析选项设置及求解205
103Fluent流体分析后处理219
第11章Fluent流动与换热分析237
111三通管内流体流动和热传递的数值模拟237
112立方体内辐射和自然对流换热的数值模拟265
第12章流固耦合分析288
121System Coupling简介288
122立柱摆动流固耦合分析例题289
第13章流热固耦合分析案例313
131问题描述313
132热流耦合分析313
133热固耦合分析335
第14章共轭换热热应力耦合分析例题338
141问题描述338
142创建分析系统338
143几何处理及网格划分338
144共轭传热分析341
145结果查看347
146热应力分析348
第15章参数探索与优化设计案例350
151概述350
152创建静力分析系统及材料350
153建立参数化的几何模型351
154划分网格358
155静力分析设置、求解及后处理360
156响应面法优化分析362
157直接优化法优化分析370 -
作者介绍
王睿,女,毕业于太原理工大学环境科学与工程学院环境工程专业,工学硕士。现就职于太原重工股份有限公司安全环保部,中级职称,主要从事工程建设项目污染物流动控制及环境保护工程相关的设计及研发工作。
胡凡金,毕业于山东大学机械工程专业,工学硕士,工程师,主要从事炼钢及相关非标设备的设计、研发工作,在核心刊物发表论文4篇;基于ANSYS进行过很多工程问题的计算和分析,在结构和热分析方面具有丰富的仿真计算经验。 -
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