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第1例ANSYS Workbench入门实例——悬臂梁1

1.1 ANSYS Workbench 13.0概述1

1.1.1 ANSYS Workbench的特点1

1.1.2 ANSYS Workbench的程序模块2

1.1.3 ANSYS Workbench的应用方式2

1.1.4 ANSYS Workbench的启动方法3

1.1.5 ANSYS Workbench的用户界面3

1.2 ANSYS Workbench 13.0项目管理4

1.3 ANSYS Workbench 13.0文件管理6

1.4分析实例的问题描述及解析解7

1.5分析步骤7

第2例 复杂几何体的创建实例——相交圆柱体13

2.1 DesignModeler基础13

2.1.1 DesignModeler的用户界面及使用13

2.1.2 DesignModeler的基本操作15

2.1.3 2D草图绘制17

2.2相交圆柱体的视图20

2.3创建步骤21

第3例 复杂几何体的创建实例——螺栓29

3.1 DesignModeler创建几何体的方法29

3.1.1 3 D几何体29

3.1.2高级几何体32

3.2螺栓的视图34

3.3创建步骤34

练习题42

第4例 参数化建模实例——斜齿圆柱齿轮的创建44

4.1参数化建模基础44

4.1.1尺寸引用和提升参数44

4.1.2参数管理器45

4.2问题描述46

4.3创建步骤47

第5例 网格划分基础和实例56

5.1网格划分基础56

5.1.1网格划分方法56

5.1.2网格划分整体控制58

5.1.3局部网格控制59

5.2四面体单元及六面体单元为主划分法实例——轴59

5.3扫略划分网格实例——斜齿圆柱齿轮62

5.4多区划分网格实例——支座63

5.5将有限元模型导出到经典ANSYS中65

第6例 平面问题的求解实例——厚壁圆筒问题67

6.1 Mechanical概述（一）67

6.1.1 Mechanical的用户界面及使用67

6.1.2工程数据（Engineering Data）管理69

6.1.3 Mechanical通用前处理69

6.2平面问题和对称性简介70

6.2.1平面问题70

6.2.2对称性71

6.3问题描述及解析解71

6.4分析步骤72

练习题80

第7例 静力学问题的求解实例——扳手的受力分析81

7.1 Mechanical概述（二）81

7.1.1分析设置（AnalysisSettings）81

7.1.2载荷和约束82

7.1.3结果后处理84

7.2结构静力学分析简介85

7.2.1概述85

7.2.2结构静力学分析步骤85

7.3问题描述86

7.4分析步骤86

第8例 概念建模及静力学问题的求解实例——水杯变形分析92

8.1概念建模92

8.1.1线体92

8.1.2面体94

8.2问题描述94

8.3分析步骤95

第9例 模态分析实例——均匀直杆的固有频率分析102

9.1结构动力学分析基础102

9.2模态分析基础103

9.2.1模态分析步骤103

9.2.2模态分析特点103

9.3问题描述104

9.4分析步骤104

练习题109

第10例 模态分析实例——齿轮的固有频率分析110

10.1问题描述110

10.2分析步骤110

第11例 带预应力的模态分析实例——弦的横向振动研究117

11.1概述117

11.2问题描述及解析解117

11.3分析步骤118

练习题124

第12例 循环对称结构的模态分析实例——转子的固有频率分析126

12.1概述126

12.1.1基本概念126

12.1.2循环对称结构模态分析的步骤127

12.2问题描述127

12.3分析步骤128

第13例 谐响应分析实例——横梁134

13.1概述134

13.1.1谐响应分析步骤134

13.1.2简谐载荷134

13.1.3求解方法135

13.2问题描述135

13.3分析步骤136

第14例 瞬态动力学分析实例——凸轮从动件运动分析143

14.1瞬态动力学分析概述143

14.1.1瞬态动力学分析步骤143

14.1.2瞬态动力学分析特点144

14.2问题描述145

14.3分析步骤146

第15例 刚体动力学分析实例——曲柄滑块机构的运动分析153

15.1刚体动力学分析概述153

15.2问题描述155

15.3分析步骤156

练习题161

第16例 响应谱分析实例——地震谱作用下的结构响应分析162

16.1概述162

16.1.1响应谱分析的基本概念162

16.1.2响应谱分析步骤163

16.2问题描述及解析解164

16.3分析步骤165

第17例 接触问题实例——平行圆柱体承受法向载荷时的接触应力分析175

17.1结构非线性分析概述175

17.1.1结构非线性的类型175

17.1.2非线性方程的求解176

17.2接触概述177

17.2.1接触概念177

17.2.2接触算法177

17.2.3接触选项178

17.2.4定义接触179

17.2.5接触结果179

17.3问题描述及解析解180

17.4分析步骤180

第18例 弹塑性分析实例——自增强厚壁圆筒承载能力研究190

18.1概述190

18.1.1金属材料塑性概述190

18.1.2屈服准则191

18.1.3流动准则191

18.1.4强化准则191

18.1.5输入材料数据192

18.2问题描述及解析解193

18.3分析步骤194

第19例 线性屈曲分析实例——压杆稳定性问题204

19.1概述204

19.1.1线性屈曲分析的基础204

19.1.2线性屈曲分析的过程205

19.2问题描述及解析解206

19.3分析步骤207

练习题213

第20例 非线性屈曲分析实例——悬臂梁214

20.1概述214

20.2问题描述及解析解214

20.3分析步骤215

第21例 非线性分析综合应用实例——钢球冲击超弹性材料平板224

21.1超弹性材料（Hyperelastic）概述225

21.2问题描述225

21.3分析步骤225

第22例 非线性分析综合应用实例——过盈配合连接与组合厚壁圆筒235

22.1过盈配合连接与组合厚壁圆筒235

22.1.1过盈配合连接235

22.1.2组合厚壁圆筒236

22.2问题描述236

22.3分析步骤236

第23例 非线性分析综合应用实例——梁上移动载荷的瞬态分析246

23.1概述246

23.2分析步骤246

第24例 利用MPC技术对3D实体-面体进行连接实例——简支梁257

24.1概述257

24.1.1使用约束方程257

24.1.2 MPC法258

24.2问题描述258

24.3分析步骤258

第25例 带预紧力的螺栓连接的有限元分析269

25.1概述269

25.1.1承受预紧力和工作载荷的紧螺栓连接269

25.1.2螺栓预紧载荷（BoltPretension）270

25.2分析步骤271

第26例疲劳强度计算实例——受压带圆孔薄板279

26.1疲劳概述279

26.1.1交变载荷类型279

26.1.2基本概念和术语280

26.1.3应力-寿命曲线280

26.2 ANSYS Workbench疲劳分析步骤281

26.3问题描述283

26.4分析步骤284

第27例 稳态热分析和热应力计算实例——液体管路292

27.1热分析概述292

27.1.1传热方式292

27.1.2稳态传热和瞬态传热293

27.1.3非线性热分析294

27.2 ANSYS Workbench稳态热分析计算步骤294

27.3热应力计算步骤296

27.4问题描述296

27.5分析步骤296

第28例 瞬态热分析和热应力计算实例——零件淬火304

28.1瞬态热分析和热应力计算步骤304

28.2问题描述305

28.3分析步骤306

第29例 显式动力学分析实例——弹丸冲击钢板314

29.1显式动力学分析概述314

29.1.1隐式算法和显式算法314

29.1.2 ANSYS Workbench显式动力学模块314

29.2问题描述315

29.3分析步骤315

第30例Workbench Design Exploration实例——变截面梁的优化设计321

30.1 Design Exploration概述321

30.1.1参数类型321

30.1.2关于Response Surface（响应曲面）322

30.1.3 Design Exploration工具322

30.1.4 Design Exploration特点322

30.2目标驱动优化的操作步骤322

30.3问题描述323

30.4分析步骤323

附录A333

参考文献336