第1章 ANSYS Workbench基礎(chǔ)介紹
1.1 ANSYS Workbench概述
1.2 ANSYS Workbench平臺(tái)與模塊
1.2.1 ANSYS Workbench啟動(dòng)方式
1.2.2 Workbench平臺(tái)界面
1.2.3 主菜單欄
1.2.4 基本工具欄
1.2.5 工具箱
1.2.6 項(xiàng)目流程圖
1.3 ANSYS Workbench文件管理
1.4 ANSYS Workbench單位系統(tǒng)
第2章 幾何建模與模型清理
2.1 DesignModeler概述
2.1.1 DesignModeler介紹
2.1.2 DesignModeler啟動(dòng)和CAD文件交互
2.1.3 DesignModeler交互界面
2.1.4 DesignModeler主菜單欄
2.1.5 DesignModeler工具欄
2.1.6 鼠標(biāo)操作
2.1.7 選擇過(guò)濾器
2.1.8 框選
2.1.9 選擇面板
2.1.10 圖形控制
2.1.11 彈出快捷菜單
2.2 草圖繪制
2.2.1 單位制
2.2.2 創(chuàng)建新平面和平面變換
2.2.3 創(chuàng)建新草繪
2.2.4 草繪工具
2.2.5 草圖投影與援引
2.3 3D建模創(chuàng)建與工具
2.3.1 體和零件
2.3.2 3D特征操作（【Create】菜單）
2.3.3 高級(jí)工具（【Tools】菜單）
2.4 參數(shù)化建模
2.4.1 DM參數(shù)化建模
2.4.2 一般CAD軟件參數(shù)化導(dǎo)入DM的方法
2.5 概念建模 33
2.5.1 創(chuàng)建線體
2.5.2 建立面
2.6 幾何建模實(shí)例
2.6.1 構(gòu)件搬運(yùn)臺(tái)車建模實(shí)例
2.6.2 飛機(jī)機(jī)翼1D和2D混合建模實(shí)例
2.7 幾何清理實(shí)例
渦輪機(jī)外殼結(jié)構(gòu)幾何清理簡(jiǎn)化實(shí)例
第3章 工程數(shù)據(jù)定義與網(wǎng)格劃分
3.1 工程數(shù)據(jù)定義基礎(chǔ)
3.1.1 Engineering Data界面
3.1.2 定義材料參數(shù)
3.1.3 添加新材料進(jìn)入材料庫(kù)
3.1.4 賦予材料屬性
3.2 網(wǎng)格劃分技術(shù)
3.2.1 全局網(wǎng)格控制
3.2.2 局部網(wǎng)格劃分控制
3.2.3 虛擬拓?fù)?
3.2.4 預(yù)覽和生成網(wǎng)格
3.3 網(wǎng)格劃分實(shí)例
3.3.1 裁紙凹模三維結(jié)構(gòu)網(wǎng)格劃分
3.3.2 Semi-Elliptocal Crack裂紋網(wǎng)格劃分
3.3.3 旋風(fēng)分離器網(wǎng)格劃分
3.3.4 三通管膨脹層網(wǎng)格劃分實(shí)例
3.3.5 簡(jiǎn)易形狀結(jié)構(gòu)快速網(wǎng)格劃分實(shí)例
第4章 Workbench-Mechanical 通用設(shè)置
4.1 Workbench-Mechanical概述
4.2 Mechanical分析基本步驟
4.3 Mechanical交互界面
4.3.1 菜單欄
4.3.2 工具欄
4.3.3 導(dǎo)航樹
4.3.4 明細(xì)欄
4.3.5 圖形窗口
4.3.6 程序應(yīng)用向?qū)?
4.4 導(dǎo)航樹基本分支與操作流程說(shuō)明
4.4.1 預(yù)處理
4.4.2 求解模型
4.4.3 后處理
4.5 常用基本預(yù)處理操作
4.5.1 坐標(biāo)系Coordinate Systems
4.5.2 命名選擇Named Selections
4.5.3 目標(biāo)生成器Object Generator
4.5.4 注釋設(shè)置Annotation Preferences
4.5.5 自定義節(jié)點(diǎn)編號(hào)Mesh Numbering
4.5.6 遠(yuǎn)程點(diǎn)Remote Point
第5章 線性靜力學(xué)結(jié)構(gòu)分析
5.1 線性靜力學(xué)分析基礎(chǔ)
5.1.1 2D平面問(wèn)題
5.1.2 1D桿與梁的問(wèn)題
5.1.3 板殼和3D結(jié)構(gòu)分析
5.2 線性靜力學(xué)分析流程
5.3 線性靜力學(xué)分析載荷與支撐
5.3.1 慣性載荷
5.3.2 載荷與約束
5.4 結(jié)果后處理
5.4.1 變形
5.4.2 應(yīng)力和應(yīng)變
5.4.3 線性化應(yīng)力
5.4.4 應(yīng)力工具
5.4.5 接觸工具
5.4.6 疲勞工具
5.4.7 梁工具
5.4.8 探測(cè)
5.4.9 用戶自定義結(jié)果
5.4.10 圖形顯示
5.4.11 求解組合
5.4.12 收斂
5.4.13 應(yīng)力奇異
5.5 靜力學(xué)結(jié)構(gòu)分析實(shí)例
5.5.1 一榀鋼梁結(jié)構(gòu)靜力學(xué)分析
5.5.2 電動(dòng)缸銷軸結(jié)構(gòu)靜力學(xué)分析
第6章 動(dòng)力學(xué)分析概述
6.1 動(dòng)力學(xué)分析的目的
6.1.1 動(dòng)力學(xué)分析涉及的物理現(xiàn)象
6.1.2 動(dòng)力學(xué)分析類型
6.1.3 動(dòng)力學(xué)有限元建模原則
6.2 通用運(yùn)動(dòng)控制方程
6.3 阻尼
6.3.1 單元阻尼
6.3.2 Alpha阻尼和Beta阻尼
6.3.3 常數(shù)阻尼
6.3.4 數(shù)值阻尼
6.4 本章小結(jié)
第7章 模態(tài)分析
7.1 模態(tài)分析基礎(chǔ)
7.1.1 模態(tài)分析的目的
7.1.2 術(shù)語(yǔ)和概念
7.1.3 振型歸一化
7.1.4 模態(tài)分析接觸設(shè)置
7.1.5 預(yù)應(yīng)力設(shè)置
7.1.6 分析設(shè)置
7.1.7 參與因子與有效質(zhì)量
7.2 模態(tài)分析基本流程
7.3 模態(tài)分析實(shí)例
簡(jiǎn)易機(jī)翼結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力模態(tài)分析
第8章 諧響應(yīng)分析
8.1 諧響應(yīng)分析基礎(chǔ)
8.1.1 諧響應(yīng)分析的目的
8.1.2 諧響應(yīng)分析的輸入與輸出
8.1.3 諧響應(yīng)分析運(yùn)動(dòng)方程
8.1.4 諧響應(yīng)分析求解方法
8.2 諧響應(yīng)分析基本流程
8.3 諧響應(yīng)分析實(shí)例
連桿結(jié)構(gòu)諧響應(yīng)分析
第9章 響應(yīng)譜分析
9.1 響應(yīng)譜分析意義
9.2 響應(yīng)譜分析基礎(chǔ)
9.2.1 響應(yīng)譜的定義與產(chǎn)生
9.2.2 響應(yīng)譜分析類型
9.2.3 單點(diǎn)響應(yīng)譜分析
9.2.4 多點(diǎn)響應(yīng)譜分析
9.3 響應(yīng)譜分析基本流程
9.4 響應(yīng)譜分析實(shí)例
石油井架地震單點(diǎn)響應(yīng)譜分析
第10章 隨機(jī)振動(dòng)分析
10.1 隨機(jī)振動(dòng)分析的目的
10.2 功率譜密度
10.3 隨機(jī)振動(dòng)理論簡(jiǎn)介
10.3.1 隨機(jī)振動(dòng)計(jì)算的假設(shè)與限制
10.3.2 隨機(jī)振動(dòng)分布規(guī)律
10.3.3 隨機(jī)振動(dòng)理論
10.4 隨機(jī)振動(dòng)分析基本流程
10.5 隨機(jī)振動(dòng)分析實(shí)例
車用杯架隨機(jī)振動(dòng)分析
第11章 瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析
11.1 瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析基礎(chǔ)
11.1.1 瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析特點(diǎn)
11.1.2 瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析術(shù)語(yǔ)
11.2 瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析求解技術(shù)（完全法）
11.2.1 瞬態(tài)分析中的非線性
11.2.2 平衡迭代與收斂
11.2.3 載荷步、子步與平衡迭代
11.2.4 自動(dòng)時(shí)間步
11.2.5 完全瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)的分析設(shè)置
11.2.6 Initial Conditions初始條件設(shè)置
11.2.7 載荷與約束
11.3 瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析求解技術(shù)（模態(tài)疊加法）
11.4 瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析基本流程
11.5 瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析實(shí)例
銅管折彎瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析
第12章 剛體動(dòng)力學(xué)分析
12.1 剛體動(dòng)力學(xué)分析簡(jiǎn)介
12.2 剛體動(dòng)力學(xué)裝配連接
12.2.1 運(yùn)動(dòng)副（Joints）
12.2.2 彈簧（Springs）
12.2.3 接觸對(duì)關(guān)系
12.2.4 約束方程
12.3 剛體動(dòng)力學(xué)分析流程
12.4 Motion Load載荷導(dǎo)入靜力學(xué)分析流程
12.5 剛體動(dòng)力學(xué)分析實(shí)例
某剪切送物機(jī)構(gòu)剛體動(dòng)力學(xué)分析
第13章 顯式動(dòng)力學(xué)分析
13.1 顯式動(dòng)力學(xué)分析簡(jiǎn)介
13.2 顯式動(dòng)力學(xué)分析流程
13.3 顯式動(dòng)力學(xué)分析實(shí)例
13.3.1 易拉罐顯式動(dòng)力學(xué)分析
13.3.2 沖錘撞擊鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)顯式動(dòng)力學(xué)分析
13.3.3 電路板跌落顯式動(dòng)力學(xué)分析
第14章 結(jié)構(gòu)非線性分析
14.1 非線性分析背景
14.1.1 結(jié)構(gòu)非線性的定義
14.1.2 非線性行為類型
14.1.3 構(gòu)建非線性模型
14.2 非線性求解與收斂
14.2.1 牛頓-辛普森方程
14.2.2 收斂與收斂判據(jù)
14.2.3 載荷步、時(shí)間步與平衡迭代
14.2.4 求解控制
14.2.5 重啟動(dòng)控制
14.2.6 非線性控制
14.3 接觸與接觸設(shè)置
14.3.1 接觸的基本概念
14.3.2 接觸協(xié)調(diào)
14.3.3 探測(cè)方法
14.3.4 修剪接觸
14.3.5 穿透和滑移容差
14.3.6 法向接觸剛度
14.3.7 Pinball區(qū)域
14.3.8 對(duì)稱/非對(duì)稱行為
14.3.9 接觸中的體類型
14.3.10 界面處理與接觸幾何修正
14.3.11 接觸工具
14.4 率無(wú)關(guān)塑性基礎(chǔ)
14.4.1 金屬塑性背景
14.4.2 屈服準(zhǔn)則
14.4.3 塑性流動(dòng)法則
14.4.4 強(qiáng)化準(zhǔn)則
14.4.5 雙線性隨動(dòng)（等向）強(qiáng)化
14.4.6 多線性隨動(dòng)（等向）強(qiáng)化
14.4.7 Chaboche隨動(dòng)強(qiáng)化
14.4.8 Chaboche材料擬合與輸入
14.4.9 循環(huán)加載
14.5 超彈體基礎(chǔ)
14.5.1 超彈體概述
14.5.2 超彈體常用模型
14.5.3 超彈體曲線擬合方法
14.6 非線性分析實(shí)例
14.6.1 鋼板彈簧非線性分析
14.6.2 彈片按鈕非線性分析
14.6.3 密封圈擠壓非線性分析
第15章 屈曲分析
15.1 屈曲分析的目的
15.2 特征值屈曲分析
15.2.1 特征值屈曲分析基礎(chǔ)
15.2.2 特征值屈曲分析流程
15.3 非線性屈曲分析
15.3.1 非線性屈曲分析求解方法
15.3.2 非線性屈曲引入缺陷的一種方法
15.3.3 非線性屈曲分析求解過(guò)程
15.4 線性屈曲分析實(shí)例
電動(dòng)缸活塞桿線性屈曲分析
15.5 非線性屈曲分析實(shí)例
外殼結(jié)構(gòu)非線性屈曲分析
第16章 子模型分析
16.1 子模型方法簡(jiǎn)介
16.1.1 子模型方法定義
16.1.2 子模型分析方法意義
16.1.3 子模型計(jì)算前提
16.1.4 子模型分析的注意事項(xiàng)
16.2 子模型分析流程
16.3 子模型法分析實(shí)例
夾緊機(jī)構(gòu)鉗型零件子模型分析實(shí)例
第17章 熱分析
17.1 熱分析基礎(chǔ)
17.1.1 熱分析的目的
17.1.2 熱傳遞的3種基本類型
17.1.3 熱力學(xué)第一定律
17.1.4 熱分析的控制方程
17.1.5 熱載荷與邊界條件
17.2 穩(wěn)態(tài)熱分析
17.3 瞬態(tài)熱分析與非線性熱分析
17.3.1 瞬態(tài)熱分析定義與考慮因素
17.3.2 瞬態(tài)熱分析控制方程
17.3.3 時(shí)間步長(zhǎng)預(yù)測(cè)與時(shí)間積分
17.3.4 非線性熱分析
17.3.5 初始條件
17.4 相變分析
17.4.1 潛在熱量與焓
17.4.2 相變分析基本思路
17.5 熱-結(jié)構(gòu)耦合分析
17.5.1 熱-結(jié)構(gòu)耦合分析簡(jiǎn)介
17.5.2 熱-結(jié)構(gòu)順序耦合分析設(shè)置
17.6 熱分析基本過(guò)程
17.7 穩(wěn)態(tài)熱分析實(shí)例
簡(jiǎn)易城墻穩(wěn)態(tài)熱分析
17.8 瞬態(tài)熱分析實(shí)例
奶瓶降溫瞬態(tài)熱分析
17.9 相變熱分析實(shí)例
鑄鋼軸相變熱分析
17.10 熱輻射分析實(shí)例
雙環(huán)結(jié)構(gòu)熱輻射分析
第18章 ACP復(fù)合材料分析
18.1 復(fù)合材料與ACP
18.2 失效準(zhǔn)則
18.3 ACP分析基本流程
18.3.1 ACP（Pre）前處理
18.3.2 ACP（Pre）交互界面
18.3.3 Material Data設(shè)置
18.3.4 Element Sets與Edge Sets設(shè)置
18.3.5 Geometry設(shè)置
18.3.6 Rosettes設(shè)置
18.3.7 Oriented Element Sets設(shè)置
18.3.8 ModelingGroup設(shè)置
18.3.9 Solid Models設(shè)置
18.3.10 ACP（Post）后處理
18.4 復(fù)合材料ACP分析實(shí)例
18.4.1 風(fēng)機(jī)導(dǎo)流罩鋪層設(shè)計(jì)
18.4.2 實(shí)體復(fù)合材料板組合裝配拉伸分析
第19章 疲勞工具Fatigue Tool
19.1 疲勞分析概述
19.1.1 疲勞破壞機(jī)理
19.1.2 疲勞問(wèn)題的分類
19.2 應(yīng)力疲勞分析
19.2.1 應(yīng)力定義
19.2.2 S-N曲線（應(yīng)力壽命曲線）
19.2.3 平均應(yīng)力的影響
19.2.4 疲勞強(qiáng)度因子（Fatigue Strength Factor）
19.2.5 雨流計(jì)數(shù)
19.2.6 Miner損傷累積
19.2.7 恒定振幅、比例載荷應(yīng)力疲勞分析與流程
19.2.8 不定振幅載荷應(yīng)力疲勞分析
19.2.9 非比例載荷疲勞分析與流程
19.3 應(yīng)變疲勞流程
19.3.1 應(yīng)變疲勞材料定義
19.3.2 平均應(yīng)力修正
19.4 Fatigue Tool疲勞工具分析實(shí)例
19.4.1 雙圓形缺口板狀結(jié)構(gòu)應(yīng)變疲勞分析
19.4.2 把手結(jié)構(gòu)非比例載荷應(yīng)力疲勞分析
第20章 ANSYS nCode DesignLife疲勞基礎(chǔ)
20.1 ANSYS nCode DesignLife與Workbench平臺(tái)
20.2 ANSYS nCode DesignLife標(biāo)準(zhǔn)5框圖
20.2.1 FE_Input設(shè)置
20.2.2 Material Mapping設(shè)置
20.2.3 Load Mapping設(shè)置
20.2.4 Analysis Engine設(shè)置
20.2.5 Fatigue_Results_Display設(shè)置
20.3 預(yù)定義nCode疲勞分析流程
20.4 nCode應(yīng)力疲勞分析實(shí)例
20.4.1 連桿結(jié)構(gòu)應(yīng)力疲勞分析
20.4.2 某減震鋼片隨機(jī)振動(dòng)疲勞分析
20.4.3 托架結(jié)構(gòu)焊縫疲勞分析
第21章 多物理耦合場(chǎng)分析
21.1 Workbench多物理耦合場(chǎng)分析簡(jiǎn)介
21.2 多物理耦合分析實(shí)例
21.2.1 城墻穩(wěn)態(tài)熱結(jié)構(gòu)耦合分析
21.2.2 鏡筒熱形變瞬態(tài)順序耦合分析
21.2.3 基于ACT的壓電梁靜力學(xué)分析
21.2.4 三通管熱流固耦合分析
21.2.5 基于ACT的泊車位移傳感器測(cè)距分析
第22章 優(yōu)化工具Design Exploration
22.1 Design Exploration優(yōu)化工具概述
22.2 Design Exploration分析流程
22.2.1 參數(shù)定義與參數(shù)設(shè)置Parameter Set
22.2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)法DOE（Design of Experiments）
22.2.3 參數(shù)關(guān)聯(lián)性（Parameter Correlation）
22.2.4 響應(yīng)面（Response Surface）
22.2.5 Optimization（優(yōu)化）
22.2.6 Six Sigma分析
22.3 Design Exploration優(yōu)化分析實(shí)例
22.3.1 吊鉤結(jié)構(gòu)響應(yīng)面優(yōu)化分析
22.3.2 承載鋼片6_sigma可靠性分析
22.4 本章小結(jié)
第23章 拓?fù)鋬?yōu)化
23.1 ANSYS拓?fù)鋬?yōu)化簡(jiǎn)述
23.2 Shape Optimization（Beta）優(yōu)化實(shí)例
基于Shape Optimization自行車車架拓?fù)鋬?yōu)化
23.3 Ansys Topology Optimization（ACT）拓?fù)鋬?yōu)化實(shí)例
23.3.1 基于ANSYS Shape Optimization（ACT）自行車車架拓?fù)鋬?yōu)化
23.3.2 基于ANSYS Shape Optimization（ACT）機(jī)械臂拓?fù)鋬?yōu)化
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