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第1章 有限元分析介绍1

1.1 ANSYS Workbench Environment简介1

1.1.1 新一代协同仿真环境1

1.1.2 AWE的产品界面7

1.2 如何学习有限元14

1.2.1 本书面向的对象14

1.2.2 怎么学16

1.2.3 提问的艺术22

1.2.4 开始分析前的战略规划28

1.3 有限单元法概述33

第2章 结构分析基础37

2.1 结构分析理论基础37

2.2 弹性力学的基本假设38

2.3 金属材料的力学性能41

2.4 非线性分析45

2.5 如何判别和检查结果的正确性50

2.6 强度理论51

第3章 SpaceClaim （SCDM）工程实例详解54

3.1 SpaceClaim （SCDM）概述54

3.2 SpaceClaim（SCDM）界面55

3.3 SpaceClaim （SCDM）工具56

3.3.1 选择57

3.3.2 拉动58

3.3.3 移动62

3.3.4 填充63

3.3.5 组合64

3.3.6 剖面模式66

3.4 SpaceClaim （SCDM）创建模型实例详解67

3.4.1 新建设计文档67

3.4.2 设置设计首选项67

3.4.3 绘制矩形草图68

3.4.4 拉伸矩形草图68

3.4.5 拉伸边69

3.4.6 拉伸曲面69

3.4.7 支架内侧倒圆角69

3.4.8 支架外侧倒圆角70

3.4.9 “拉动”去除材料71

3.4.10 “旋转”去除材料72

3.4.11 支架倾斜端倒圆角73

3.4.12 “拉动”创建孔73

3.4.13 创建精确定位的孔74

3.4.14 创建孔阵列74

3.4.15 顶边倒直角75

3.4.16 保存75

3.5 SpaceClaim （SCDM）简化模型实例详解75

3.5.1 删除圆角75

3.5.2 修补几何76

3.6 SpaceClaim （SCDM）共享拓扑实例详解78

3.7 SpaceClaim （SCDM）材料数据传递实例详解83

3.7.1 打开几何83

3.7.2 选择材料83

3.7.3 启动Workbench84

3.7.4 设置Options（选项）84

3.7.5 设置Properties（属性）85

3.7.6 检查Workbench材料85

3.8 SpaceClaim （SCDM）抽取中面和梁实例详解85

3.8.1 抽取中面实例详解86

3.8.2 抽取梁单元实例详解88

3.9 SpaceClaim （SCDM）几何尺寸参数化实例详解91

3.9.1 SpaceClaim几何尺寸参数化91

3.9.2 Workbench几何尺寸参数化93

3.9.3 SpaceClaim注释尺寸参数化95

第4章 网格划分基础97

4.1 网格划分介绍97

4.2 六面体网格101

4.3 整体划分网格103

4.4 扫掠及映射网格107

4.5 边和线的网格划分112

4.6 常用的单元质量检测方法114

第5章 结构静力学分析124

5.1 结构线性静力学分析基础124

5.2 用实体单元计算薄板在重力作用下的变形125

5.3 用壳单元计算薄板在重力作用下的变形137

第6章 材料非线性分析案例140

第7章 接触分析145

7.1 接触算法145

7.2 迭代计算的收敛控制148

7.3 板材弯曲成型分析案例150

7.4 斜齿轮啮合分析案例159

第8章 屈曲分析165

8.1 屈曲问题概述165

8.1.1 物理现象和力学描述165

8.1.2 失稳的分类166

8.2 钣金件线性屈曲分析案例167

8.3 基于微小扰动的钣金件线性屈曲分析案例169

第9章 子模型分析173

9.1 子模型分析概述173

9.2 L形钢管子模型分析案例174

第10章 子结构分析182

10.1 子结构分析概述182

10.2 环连接面带径对焊法兰子结构分析案例182

第11章 结构动力学分析基础知识191

11.1 动力学问题的产生191

11.2 模态分析基础192

11.3 谐响应分析基础193

11.4 响应谱分析基础193

11.5 随机振动分析基础194

11.6 瞬态动力学分析基础195

第12章 模态分析197

12.1 转子模态分析案例197

12.2 叶轮系统转子动力学分析案例202

第13章 谐响应分析211

13.1 谐响应分析概述211

13.2 L形钢管谐响应分析案例212

第14章 响应谱分析218

14.1 响应谱分析概述218

14.2 钢结构框架抗震分析案例218

第15章 随机振动分析案例225

第16章 瞬态动力学分析案例230

第17章 多刚体/多柔体动力学分析241

17.1 凸轮机构多刚体动力学分析案例241

17.2 凸轮机构刚-柔耦合动力学分析案例249

第18章 结构优化分析255

18.1 三角板拓扑优化分析案例255

18.2 三角板直接优化分析案例262

第19章 珠优化分析270

19.1 珠优化简介270

19.2 手机壳的珠优化分析案例272

第20章 热学分析287

20.1 热力学分析简介287

20.2 热传递分析案例288

20.3 连接件稳态散热分析案例295

20.4 稳态热辐射分析案例301

第21章 疲劳分析306

21.1 疲劳分析简介306

21.2 疲劳分析方法308

21.3 Mechanical模块支架结构疲劳分析案例309

21.4 nCode模块连接杆疲劳分析案例318

第22章 电动机低频电磁场分析328

22.1 电磁场基本理论328

22.1.1 麦克斯韦方程组328

22.1.2 微分方程329

22.1.3 边界条件329

22.2 Maxwell总体介绍330

22.2.1 整体界面330

22.2.2 求解器331

22.2.3 Rmxprt模块设置332

22.3 基于Maxwell软件的三相鼠笼式感应电动机仿真案例334

22.3.1 Rmxprt设置334

22.3.2 Maxwell模块设置341

第23章 流体力学分析357

23.1 流体力学基本概念357

23.1.1 流体分析控制方程357

23.1.2 计算流体动力学相关概念359

23.2 电机定子自然对流散热案例364

23.3 电机定子强制对流散热分析案例388

第24章 常用操作技巧401

24.1 设置多核心并行计算401

24.1.1 CPU与并行计算概述401

24.1.2 软件部分的并行计算设置410

24.2 提取高分辨率截图415

24.3 巧用宏命令420

24.4 使用静力学分析模块检查模型正确性421

24.5 使用模态分析模块检查模型正确性429

24.6 创建标准分析模板431

24.7 提取模型局部的结果432