ANSYS Workbench设计、仿真与优化(普通高等院校机电工程类规划教材)

分类: 图书,计算机/网络,CAD CAM CAE ,ANSYS及计算机辅助分析,
作者: 李兵,何正嘉,陈雪峰 编著
出 版 社: 清华大学出版社
出版时间: 2008-8-1字数: 193000版次: 1页数: 121印刷时间: 2008/08/01开本: 16开印次: 1纸张: 胶版纸I S B N : 9787302182115包装: 平装内容简介
本书以最新版ANSYS Workbench 11.0为依据,以工程人员产品设计的流程为主线,由浅入深地介绍了ANSYS Workbench在产品设计、仿真与优化过程中的具体功能、使用方法和应用实例。全书共9章: 第1章介绍了ANSYS Workbench的特点和组织形式;第2章介绍了ANSYS Workbench设计模块DesignModeler的几何建模方法和实例;第3~7章从产品静力学、动力学、运动学、热力学和耦合场分析5个方面介绍了ANSYS Workbench仿真模块DesignSimulation的每一步操作方法和工程实例;第8章介绍了ANSYS Workbench优化模块DesignXplore的产品优化功能和案例;第9章介绍了ANSYS Workbench高级使用技巧,包括ANSYS Workbench中命令流的使用以及二次开发语言API等多种高级功能的应用方法。
本书可作为机械、能源、电子通信、航空航天等专业的大学本科生和研究生的参考书、教学用书和实验指导书,也可供相关领域从事产品设计、仿真与优化的工程技术人员参考。
目录
第1章 ANSYS Workbench基础
1.1 ANSYS Workbench概述
1.2 ANSYS Workbench产品设计流程和文件格式
1.2.1 ANSYS Workbench产品设计流程
1.2.2 文件格式
1.3 安装和起动配置
1.3.1 ANSYS Workbench 11.0安装
1.3.2 ANSYS Workbench 11.0起动和配置
1.4 ANSYS帮助资源
第2章 几何建模技术
2.1 几何建模基础
2.1.1 建模环境
2.1.2 2D草图绘制
2.1.3 3D建模
2.1.4 线面建模
2.2 轴承座建模实例
第3章 结构静力学分析
3.1 静力学分析基础
3.1.1 结构静力学分析简介
3.1.2 AWE静力学分析基本过程
3.2 汽车驱动桥桥壳强度校核
3.2.1 工程背景
3.2.2 分析关键
3.2.3 分析步骤
3.3 AWE在薄壁注塑模具设计中的应用
3.3.1 工程背景
3.3.2 分析关键
3.3.3 分析步骤
第4章 结构动力学分析
4.1 动力学分析基础
4.2 水下航行器模态分析
4.2.1 基础
4.2.2 分析关键
4.2.3 分析步骤
4.3 振动电机轴谐响应分析
4.3.1 基础
4.3.2 分析关键
4.3.3 分析步骤
4.4 机柜随机振动分析
4.4.1 基础
4.4.2 分析关键
4.4.3 分析步骤
第5章 机构运动学分析
5.1 机构运动学分析基础
5.2 轻型打桩机机构运动学分析
5.2.1 工程背景
5.2.2 分析关键
5.2.3 分析步骤
第6章 热力学分析
6.1 热分析基础
6.2 汽缸盖稳态温度场分析
6.2.1 工程背景
6.2.2 分析关键
6.2.3 分析步骤
6.3 涡轮增压器涡壳瞬态温度场分析和热应力分析
6.3.1 工程背景
6.3.2 分析关键
6.3.3 分析步骤
第7章 疲劳分析
7.1 疲劳分析基础
7.1.1 疲劳分析定义
7.1.2 AWE Fatigue程序处理疲劳问题的过程
7.2 按键疲劳分析
7.2.1 工程背景
7.2.2 分析关键
7.2.3 分析步骤
7.3 轮毂疲劳分析
7.3.1 工程背景
7.3.2 分析关键
7.3.3 分析步骤
第8章 优化设计
第9章 二次开发
书摘插图
第1章 ANSYS Workbench基础
1.1 ANSYS Workbench概述
随着计算机辅助工程(CAE)技术在工业应用领域中的广度和深度的不断发展,它在提高产品设计质量、缩短周期、节约成本方面发挥了越来越重要的作用。目前,CAE分析的对象已由单一的零部件分析拓展到系统级的装配体,如飞机、汽车等整机的仿真。同时,其分析的领域已不再仅仅局限于结构力学,已涉及流体力学、热力学、电磁学、多场耦合等更加丰富的物理空间。而且,CAE分析不再仅仅是专职分析人员的工作,设计人员参与CAE分析已经成为必然。
ANSYS Workbench Environment(AWE)作为新一代多物理场协同CAE仿真环境,其独特的产品构架和众多支撑性产品模块为产品整机、多场耦合分析提供了非常优秀的系统级解决方案。它所包含的3个主要模块:几何建模模块(Design Modeler)、有限元分析模块(Design Simulation)和优化设计模块(Design Xplorer)将设计、仿真、优化集成于一体,可便于设计人员随时进入不同功能模块之间进行双向参数互动调用,使与仿真相关的人、部门、技术及数据在统一环境中协同工作。具体来讲,AWE具有的主要特色如下。
1.强大的装配体自动分析功能
针对航空、汽车、电子产品结构复杂,零部件众多的技术特点,AWE可以识别相邻的零件并自动设置接触关系,从而可节省模型建立的时间。而现行的许多软件均需要手动设置接触关系,这不但费时同时还容易出错。除此之外,AWE还提供了许多工具,以方便手动编辑接触表面或为现有的接触指定接触类型。
AWE提供了与CAD软件及设计流程之间的无与伦比的整合性,从而发挥CAE对设计流程最大限度的贡献。最新的AWE使用接口,可与CAD系统中的实体及曲面模型双向连接,具有更高的CAD几何导人成功率。当CAD模型变化时,不需对所施加的负载和支撑重新定义。AWE与CAD系统的双向相关性还意味着,通过AWE的参数管理可方便地控制CAD模型的参数,从而提高设计效率;AWE的这一功能,还可对多个设计方案进行分析,自动修改每一设计方案的几何模型。
2.自动化网格划分功能
许多CAE用户都花大部分的时间在建立网格上,AWE在大型复杂部件,如飞机组装配件的网格建立上独具特色,自动网格生成技术可大大节省用户的时间。根据分析类型不同,有很多因素影响分析的精度。传统的专业分析人员花大量的时间和训练来掌握各种分析,手动处理模型以保证分析的精度;而对于设计人员来讲,他所关注的应该是自己的产品设计,而不是有限元方法,因此需要一个可靠的工具来替代传统的工具,尽可能实现自动化。
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