第1章 ANSYS Workbench14.5基础

1.1CAE软件简介

1.2有限元法简介

1.2.1有限元法的基本思想

1.2.2有限元法的特点

1.3ANSYS简介

1.3.1ANSYS的发展

1.3.2ANSYS的功能

1.4ANSYS Workbench概述

1.4.1ANSYS Workbench的特点

1.4.2ANSYS Workbench应用分类

1.5ANSYS Workbench分析的基本过程

1.5.1前处理

1.5.2加载并求解

1.5.3后处理

1.6ANSYS Workbench14.5的设计流程

1.7ANSYS Workbench系统要求和启动

1.7.1系统要求

1.7.2启动

1.8ANSYS14.5的界面

第2章 ANSYS Workbench项目管理

2.1工具箱

2.2项目概图

2.2.1系统和模块

2.2.2模块的类型

2.2.3了解模块状态

2.2.4项目概图中的链接

2.3Workbench选项窗口

2.4Workbench文档管理

2.4.1目录结构

2.4.2显示文件明细

2.4.3打包文件

2.5创建项目概图实例

第3章 DesignModeler图形用户界面

3.1启动DesignModeler

3.2图形界面

3.2.1操作界面介绍

3.2.2Workbench窗口定制

3.2.3DesignModeler主菜单

3.2.4DesignModeler工具栏

3.2.5属性栏窗格

3.2.6DesignModeler和CAD类文件交互

3.3选择操作

3.3.1基本鼠标功能

3.3.2选择过滤器

3.4视图操作

3.4.1图形控制

3.4.2光标模式

3.5右键弹出菜单

3.5.1插入特征

3.5.2显示/隐藏目标

3.5.3特征/部件抑制

3.5.4Go To特征

3.6帮助文档

第4章 草图模式

4.1DesignModeler中几何体的分类

4.2绘制草图

4.2.1长度单位制

4.2.2创建新平面

4.2.3创建新草图

4.2.4草图的隐藏与显示

4.3工具箱

4.3.1草绘工具箱

4.3.2修改工具箱

4.3.3标注工具箱

4.3.4约束工具箱

4.3.5设置工具箱

4.4草绘附件

4.4.1标尺工具

4.4.2正视于工具

4.4.3撤消工具

4.5草图绘制实例——垫片草图

第5章 三维特征

5.1建模特性

5.1.1拉伸

5.1.2旋转

5.1.3扫掠

5.1.4放样

5.1.5抽壳

5.2修改特征

5.2.1等半径倒圆

5.2.2变半径倒圆

5.2.3顶点倒圆

5.2.4倒角

5.3体操作

5.3.1镜像

5.3.2移动

5.3.3缝合

5.3.4简化

5.3.5旋转

5.3.6切除材料

5.3.7印记面

5.3.8切片

5.4高级体操作

5.4.1阵列特征

5.4.2布尔操作

5.4.3直接创建几何体

5.5三维特征实例1——联轴器

5.5.1新建模型

5.5.2拉伸模型

5.5.3拉伸底面

5.5.4拉伸大圆孔

5.5.5拉伸生成键槽

5.5.6拉伸小圆孔

5.6三维特征实例2——机盖

5.6.1新建模型

5.6.2旋转模型

5.6.3阵列筋

5.6.4创建底面

第6章 高级三维建模

6.1建模工具

6.1.1激活和冻结体

6.1.2体抑制

6.1.3多体零件

6.2高级工具

6.2.1命名选择

6.2.2中面

6.2.3包围

6.2.4对称特征

6.2.5填充

6.2.6切片

6.2.7面删除

6.3高级三维建模实例——铸管

6.3.1导入模型

6.3.2填充特征

6.3.3简化模型

第7章 概念建模

7.1概念建模工具

7.1.1从点生成线

7.1.2从草图生成线

7.1.3从边生成线

7.1.4修改线体：分割边

7.2横截面

7.2.1横截面树形目录

7.2.2横截面编辑

7.3面操作

7.3.1从线建立面

7.3.2从草图创建面

7.3.3面修补

7.3.4边接合

7.4概念建模实例——框架结构

7.4.1新建模型

7.4.2创建草图

7.4.3创建线体

7.4.4创建横截面

7.4.5创建梁之间的面

7.4.6生成多体零件

第8章 一般网格控制

8.1网格划分概述

8.1.1ANSYS网格划分应用程序概述

8.1.2网格划分步骤

8.1.3分析类型

8.2全局网格控制

8.2.1相关性和关联中心

8.2.2全局单元尺寸

8.2.3初始尺寸种子

8.2.4平滑和过渡

8.2.5跨度中心角

8.2.6高级尺寸功能

8.3局部网格控制

8.3.1局部尺寸

8.3.2接触尺寸

8.3.3细化

8.3.4映射面划分

8.3.5匹配控制

8.3.6收缩控制

8.3.7膨胀

8.4网格工具

8.4.1生成网格

8.4.2截面位面

8.4.3命名选项

8.5网格划分方法

8.5.1自动划分方法

8.5.2四面体

8.5.3扫掠

8.5.4多区域

8.6网格划分实例1——两管容器网格划分

8.6.1定义几何

8.6.2初始网格

8.6.3命名选项

8.6.4膨胀

8.6.5截面位面

8.7网格划分实例2——四通管网格划分

8.7.1定义几何

8.7.2Mechanical默认与CFD网格

8.7.3截面位面

8.7.4使用面尺寸

8.7.5局部网格划分

第9章 Mechanical简介

9.1启动Mechanical

9.2Mechanical界面

9.2.1Mechanical菜单栏

9.2.2工具栏

9.2.3树形目录

9.2.4属性窗格

9.2.5绘图区域

9.2.6应用向导

9.3基本分析步骤

9.4一个简单的分析实例——铝合金弯管头

9.4.1问题描述

9.4.2项目概图

9.4.3前处理

9.4.4求解

9.4.5结果

9.4.6报告

第10章 静力结构分析

10.1几何模型

10.1.1质量点

10.1.2材料特性

10.2分析设置

10.3载荷和约束

10.3.1加速度和重力加速度

10.3.2集中力和压力

10.3.3约束

10.4求解模型

10.5后处理

10.6静力结构分析1——连杆基体强度校核

10.6.1问题描述

10.6.2前处理

10.6.3求解

10.6.4结果

10.7静力结构分析2——联轴器变形和应力校核

10.7.1问题描述

10.7.2项目概图

10.7.3前处理

10.7.4求解

10.7.5结果

10.7.6报告

10.8静力结构学分析3——基座基体强度校核

10.8.1问题描述

10.8.2建立分析项目

10.8.3前处理

10.8.4求解

10.8.5结果

第11章 模态分析

11.1模态分析方法

11.2模态系统分析步骤

11.2.1几何体和质点

11.2.2接触区域

11.2.3分析类型

11.2.4载荷和约束

11.2.5求解

11.2.6检查结果

11.3模态分析实例1——机盖壳体强度校核

11.3.1问题描述

11.3.2项目概图

11.3.3前处理

11.3.4求解

11.3.5结果

11.4模态分析实例2——长铆钉预应力

11.4.1问题描述

11.4.2项目概图

11.4.3前处理

11.4.4求解

11.4.5结果

11.5模态分析实例3——机翼

11.5.1问题描述

11.5.2项目概图

11.5.3前处理

11.5.4求解

11.5.5模态分析

第12章 响应谱分析

12.1响应谱分析简介

12.1.1响应谱分析过程

12.1.2在Workbench14.5中进行响应谱分析

12.2响应谱分析实例——三层框架结构地震响应分析

12.2.1问题描述

12.2.2项目概图

12.2.3前处理

12.2.4模态分析求解

12.2.5响应谱分析设置并求解

12.2.6查看分析结果

第13章 谐响应分析

13.1谐响应分析简介

13.2谐响应分析步骤

13.2.1建立谐响应分析项

13.2.2加载谐响应载荷

13.2.3求解方法

13.2.4后处理中查看结果

13.3谐响应分析实例——固定梁

13.3.1问题描述

13.3.2项目概图

13.3.3前处理

13.3.4模态分析求解

13.3.5谐响应分析预处理

13.3.6谐响应分析设置并求解

13.3.7谐响应分析后处理

第14章 随机振动分析

14.1随机振动分析简介

14.1.1随机振动分析过程

14.1.2在Workbench14.5中进行随机振动分析

14.2随机振动分析实例——桥梁模型随机振动分析

14.2.1问题描述

14.2.2项目概图

14.2.3前处理

14.2.4模态分析求解

14.2.5随机振动分析设置并求解

14.2.6查看分析结果

第15章 线性屈曲分析

15.1屈曲概述

15.2屈曲分析步骤

15.2.1几何体和材料属性

15.2.2接触区域

15.2.3载荷与约束

15.2.4设置屈曲

15.2.5求解模型

15.2.6检查结果

15.3线性屈曲分析实例1——空心管

15.3.1问题描述

15.3.2项目概图

15.3.3创建草图

15.3.4Mechanical前处理

15.3.5求解

15.3.6结果

15.4线性屈曲分析实例2——升降架

15.4.1问题描述

15.4.2项目概图

15.4.3Mechanical前处理

15.4.4求解

15.4.5结果

第16章 结构非线性分析

16.1非线性分析概论

16.1.1非线性行为的原因

16.1.2非线性分析的基本信息

16.2结构非线性的一般过程

16.2.1建立模型

16.2.2分析设置

16.2.3查看结果

16.3接触非线性结构

16.3.1接触基本概念

16.3.2接触类型

16.3.3刚度及渗透

16.3.4Pinball区域

16.3.5对称/非对称行为

16.3.6接触结果

16.4结构非线性实例1——刚性接触

16.4.1问题描述

16.4.2项目概图

16.4.3绘制草图

16.4.4创建面体

16.4.5更改模型类型

16.4.6修改几何体属性

16.4.7添加接触

16.4.8划分网格

16.4.9分析设置

16.4.10求解

16.4.11查看求解结果

16.4.12接触结果后处理

16.5结构非线性实例2——O形圈

16.5.1问题描述

16.5.2项目概图

16.5.3绘制草图

16.5.4创建面体

16.5.5添加材料

16.5.6修改几何体属性

16.5.7添加接触

16.5.8划分网格

16.5.9分析设置

16.5.10求解

16.5.11查看求解结果

第17章 热分析

17.1热分析模型

17.1.1几何模型

17.1.2材料属性

17.2装配体

17.2.1实体接触

17.2.2导热率

17.2.3点焊

17.3热环境工具栏

17.3.1热载荷

17.3.2热边界条件

17.4求解选项

17.5结果和后处理

17.5.1温度

17.5.2热通量

17.5.3响应热流速

17.6热分析实例1——变速器上箱盖

17.6.1问题描述

17.6.2项目概图

17.6.3前处理

17.6.4求解

17.6.5结果

17.7热分析实例2——齿轮泵基座

17.7.1问题描述

17.7.2项目概图

17.7.3前处理

17.7.4求解

17.7.5结果

第18章 优化设计

18.1优化设计概论

18.1.1ANSYS优化方法

18.1.2定义参数

18.1.3Design Explorer优化类型

18.2优化设计界面

18.2.1Design Explorer用户界面

18.2.2Design Explorer数据参数界面

18.2.3读入APDL文件

18.3优化设计实例1——板材拓扑优化设计

18.3.1问题描述

18.3.2项目概图

18.3.3创建模型

18.3.4前处理

18.3.5求解

18.3.6结果

18.4优化设计实例2——连杆六西格玛优化设计

18.4.1问题描述

18.4.2项目概图

18.4.3Mechanical前处理

18.4.4设置求解

18.4.5六西格玛设计

附录A ANSYS Workbench菜单栏命令

附录B 有限元知识结构

附录C ANSYS Workbench帮助文件说明