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本书详细介绍了ANSYS公司的有限元分析平台Workbench 2022的应用。通过本书的学习，读者不仅能掌握软件的基本操作，还能提高解决实际问题的能力。全书共13章，第1章以各个分析模块为基础，介绍ANSYS Workbench 2022的界面、启动菜单设置及与常见CAD软件集成等内容。第2章～第13章以项目案例为指导，主要讲解Workbench在静力学分析、模态分析、谐响应分析、响应谱分析、随机振动分析、瞬态动力学分析、热力学分析、线性屈曲分析、流体动力学分析、接触问题分析及多物理场耦合分析等内容。全书结合视频教学以完全图表操作的方式讲解，结构严谨、条理清晰，非常适合ANSYS Workbench的初中级读者学习使用。本书既可作为高等院校理工科相关专业的教材，也可作为相关行业工程技术人员及相关培训机构教师和学员的自学用书。

目  录
第1章  ANSYS Workbench概述	1
1.1  ANSYS软件简介	2
1.2  ANSYS Workbench平台介绍	2
1.2.1  Workbench平台界面	3
1.2.2  菜单栏	3
1.2.3  工具栏	9
1.2.4  工具箱	9
1.3  本章小结	12
第2章  结构静力学分析	13
2.1  铝合金杆静力学分析	14
2.1.1  问题描述	14
2.1.2  建立分析项目	14
2.1.3  导入几何模型	15
2.1.4  添加材料库	16
2.1.5  添加模型材料属性	17
2.1.6  划分网格	18
2.1.7  施加载荷与约束	19
2.1.8  结果后处理	22
2.1.9  保存与退出	25
2.2  铝合金圆杆静力学分析	26
2.2.1  问题描述	26
2.2.2  建立分析项目	26
2.2.3  导入几何模型	27
2.2.4  添加材料库	28
2.2.5  添加模型材料属性	29
2.2.6  划分网格	30
2.2.7  施加载荷与约束	31
2.2.8  结果后处理	33
2.2.9  保存与退出	38
2.3  大挠曲变形静力学分析	39
2.3.1  问题描述	39
2.3.2  建立分析项目	39
2.3.3  导入几何模型	40
2.3.4  添加材料库	41
2.3.5  添加模型材料属性	42
2.3.6  划分网格	43
2.3.7  施加载荷与约束	44
2.3.8  结果后处理	46
2.3.9  保存与退出	49
2.3.10  分析项目复制创建	50
2.3.11  开启大挠曲设置再次求解	50
2.4  本章小结	52
第3章  模态分析	53
3.1  飞机机翼模态分析	55
3.1.1  问题描述	55
3.1.2  建立分析项目	55
3.1.3  导入几何模型	55
3.1.4  添加材料库	57
3.1.5  添加模型材料属性	58
3.1.6  划分网格	59
3.1.7  施加载荷与约束	60
3.1.8  模态参数设置	61
3.1.9  结果后处理	61
3.1.10  保存与退出	66
3.2  预应力模态分析	67
3.2.1  问题描述	67
3.2.2  建立分析项目	67
3.2.3  导入几何模型	68
3.2.4  添加材料库	69
3.2.5  添加模型材料属性	70
3.2.6  划分网格	71
3.2.7  施加载荷与约束	72
3.2.8  模态参数设置	74
3.2.9  结果后处理	75
3.2.10  保存与退出	80
3.3  本章小结	80
第4章  谐响应分析	81
4.1  连接转轴的谐响应分析	83
4.1.1  问题描述	83
4.1.2  建立分析项目	83
4.1.3  导入几何模型	84
4.1.4  添加材料库	85
4.1.5  添加模型材料属性	86
4.1.6  划分网格	87
4.1.7  频率参数设置	88
4.1.8  施加载荷与约束	89
4.1.9  结果后处理	91
4.1.10  保存与退出	98
4.2  梁单元的谐响应分析	98
4.2.1  问题描述	98
4.2.2  建立分析项目	98
4.2.3  导入几何模型	99
4.2.4  添加材料库	100
4.2.5  添加模型材料属性	101
4.2.6  划分网格	102
4.2.7  施加约束	103
4.2.8  模态参数设置	104
4.2.9  模态分析结果后处理	104
4.2.10  创建谐响应分析项目	109
4.2.11  进行结果传递更新	110
4.2.12  频率参数设置	110
4.2.13  施加谐波响应分析约束	111
4.2.14  结果后处理	113
4.2.15  保存与退出	117
4.3  本章小结	117
第5章  响应谱分析	118
5.1  钢构架响应谱分析	120
5.1.1  问题描述	120
5.1.2  建立分析项目	121
5.1.3  导入几何模型	121
5.1.4  添加材料库	122
5.1.5  启动模态分析模块	122
5.1.6  划分网格	122
5.1.7  施加载荷与约束	123
5.1.8  模态参数设置	124
5.1.9  结果后处理	125
5.1.10  创建响应谱分析项目	130
5.1.11  进行结果传递并更新	130
5.1.12  添加加速度谱	131
5.1.13  结果后处理	132
5.1.14  保存与退出	134
5.2  简单梁单元响应谱分析	135
5.2.1  问题描述	135
5.2.2  建立分析项目	136
5.2.3  导入几何模型	136
5.2.4  添加材料库	137
5.2.5  启动静态结构分析模块	137
5.2.6  划分网格	137
5.2.7  施加载荷与约束	138
5.2.8  静态结构结果后处理	140
5.2.9  模态参数设置	143
5.2.10  模态结果后处理	143
5.2.11  创建响应谱分析项目	148
5.2.12  进行结果传递更新	149
5.2.13  添加加速度谱	150
5.2.14  响应谱结果后处理	151
5.2.15  保存与退出	153
5.3  本章小结	153
第6章  随机振动分析	154
6.1  简单梁随机振动分析	155
6.1.1  问题描述	155
6.1.2  建立分析项目	156
6.1.3  导入几何模型	156
6.1.4  添加材料库	157
6.1.5  启动静态结构分析模块	157
6.1.6  划分网格	157
6.1.7  施加载荷与约束	158
6.1.8  静态结构结果后处理	160
6.1.9  模态参数设置	161
6.1.10  模态结果后处理	162
6.1.11  创建随机振动分析项目	167
6.1.12  添加加速度谱	167
6.1.13  随机振动结果后处理	169
6.1.14  保存与退出	171
6.2  本章小结	171
第7章  瞬态动力学分析	172
7.1  汽车主轴的瞬态动力学分析	173
7.1.1  问题描述	173
7.1.2  建立分析项目	173
7.1.3  导入几何模型	173
7.1.4  添加材料库	175
7.1.5  启动瞬态结构分析模块	175
7.1.6  创建坐标系	175
7.1.7  划分网格	176
7.1.8  瞬态求解参数设置	177
7.1.9  施加载荷与约束	178
7.1.10  结果后处理	180
7.1.11  保存与退出	188
7.2  实体梁瞬态动力学分析	188
7.2.1  问题描述	188
7.2.2  建立分析项目	188
7.2.3  导入几何模型	189
7.2.4  添加材料库	190
7.2.5  添加模型材料属性	191
7.2.6  添加点质量	192
7.2.7  划分网格	193
7.2.8  施加载荷与约束	194
7.2.9  模态参数设置	195
7.2.10  模态结果后处理	195
7.2.11  创建瞬态动力学分析项目	200
7.2.12  进行结果传递更新	201
7.2.13  瞬态求解参数设置	201
7.2.14  施加载荷与约束	202
7.2.15  瞬态结构结果后处理	204
7.2.16  保存与退出	207
7.3  本章小结	208
第8章  热力学分析	209
8.1  热传导分析	211
8.1.1  问题描述	211
8.1.2  建立分析项目	211
8.1.3  导入几何模型	212
8.1.4  添加材料库	212
8.1.5  添加模型材料属性	214
8.1.6  划分网格	214
8.1.7  施加载荷与约束	215
8.1.8  结果后处理	217
8.1.9  保存与退出	219
8.2  散热器对流传热分析	220
8.2.1  问题描述	220
8.2.2  建立分析项目	220
8.2.3  导入几何模型	221
8.2.4  添加材料库	222
8.2.5  添加模型材料属性	223
8.2.6  划分网格	224
8.2.7  施加载荷与约束	225
8.2.8  结果后处理	227
8.2.9  保存与退出	229
8.3   散热翅片瞬态传热分析	229
8.3.1  问题描述	229
8.3.2  建立分析项目	230
8.3.3  导入几何模型	230
8.3.4  添加材料库	231
8.3.5  添加模型材料属性	232
8.3.6  划分网格	233
8.3.7  瞬态求解参数设置	234
8.3.8  施加载荷与约束	235
8.3.9  结果后处理	237
8.3.10  保存与退出	240
8.4  本章小结	240
第9章  线性屈曲分析	241
9.1  铝管屈曲分析	242
9.1.1  问题描述	242
9.1.2  建立分析项目	242
9.1.3  导入几何模型	243
9.1.4  添加材料库	244
9.1.5  添加模型材料属性	245
9.1.6  划分网格	246
9.1.7  施加载荷与约束	247
9.1.8  静态结构结果后处理	249
9.1.9  创建特征值屈曲分析项目	251
9.1.10  进行结果传递更新	251
9.1.11  模态参数设置	252
9.1.12  结果后处理	252
9.1.13  保存与退出	258
9.2  本章小结	258
第10章  流体动力学分析	259
10.1  圆柱绕流过程模拟分析	260
10.1.1  问题描述	260
10.1.2  Fluent求解计算设置	260
10.1.3  求解计算设置	264
10.1.4  结果后处理	266
10.2  本章小结	269
第11章  显式动力学分析	270
11.1  金属块冲击薄板的显式动力学
      分析	271
11.1.1  问题描述	271
11.1.2  建立分析项目	271
11.1.3  导入几何模型	272
11.1.4  添加材料库	272
11.1.5  添加模型材料属性	274
11.1.6  划分网格	276
11.1.7  施加载荷与约束	276
11.1.8  显示动力学求解参数设置	278
11.1.9  结果后处理	278
11.1.10  保存与退出	282
11.2  本章小结	282
第12章  接触问题分析	283
12.1  轴承内外套的接触分析	285
12.1.1  问题描述	285
12.1.2  建立分析项目	285
12.1.3  导入几何模型	286
12.1.4  添加材料库	286
12.1.5  添加模型材料属性	288
12.1.6  接触设置	289
12.1.7  划分网格	290
12.1.8  施加载荷与约束	291
12.1.9  结果后处理	294
12.1.10  保存与退出	299
12.2  本章小结	299
第13章  多物理场耦合分析	300
13.1  流体结构耦合分析	301
13.1.1  问题描述	301
13.1.2  Fluent求解计算设置	301
13.1.3  求解计算设置	306
13.1.4  计算结果后处理	309
13.1.5  创建静态结构分析项目	312
13.1.6  导入几何模型	312
13.1.7  添加材料库	314
13.1.8  添加模型材料属性	315
13.1.9  划分网格	316
13.1.10  施加载荷与约束	317
13.1.11  结果后处理	319
13.1.12  保存与退出	322
13.2  本章小结	322

前  言
随着现代化技术的飞速发展，以有限元技术为主的CAE技术越来越得到重视，各行各业纷纷引进先进的CAE软件，以提升工程项目的质量及产品的研发水平。
ANSYS公司的ANSYS 系列软件就是在这种背景下诞生的有限元分析软件。目前的最新版为ANSYS Workbench 2022，它提供CAD双向参数链接互动、项目数据自动更新机制、全面的参数管理、无缝集成的优化设计工具等功能，使ANSYS在“仿真驱动产品设计”方面达到了新的高度。
作为业界最领先的工程仿真技术集成平台，ANSYS Workbench具有强大的结构、流体、热、电磁及其相互耦合分析功能，其全新的项目视图功能，可将整个仿真流程更加紧密地组合在一起，通过简单的拖曳操作即可完成复杂的多物理场分析流程。
本书作者拥有十余年的有限元仿真计算经验，在本书编写过程中，结合多年仿真计算经验，以实际工程案例系统地介绍了如何进行工程问题简化，如何在Workbench中进行网格处理、模型选取、参数设置及结构后处理等，帮助读者尽快掌握Workbench的应用。本书具有以下特点：
（1）示例典型、结构合理。本书在结构上以Workbench典型的物理应用模型为基础进行章节安排，并结合简化后的工程应用案例进行讲解，读者可以根据自己的实际需要选择对应的章节进行学习。
（2）视频教学、图表驱动。本书抛弃文字描述的讲解方式，采用图表驱动操作的方式讲解，更加便于读者学习操作；本书配有详细的在线视频讲解，帮助读者更好地理解作者进行工程问题简化思路、模型的选取及结果后处理过程，提高处理问题的能力。
（3）逻辑清晰、编排新颖。本书无论在问题求解思路还是内容编排上均采用了一种全新的读者更容易接受的方式，可以用较短的时间帮助读者学到更多的知识，并能尽快解决实际问题。
本书以ANSYS Workbench 2022中文版为软件版本进行编写，书中示例是根据Workbench的应用领域精心挑选的工程应用案例，并对模型进行了适当简化，有助于帮助读者掌握利用Workbench解决实际工程问题的方法。 
虽然作者在编写过程中力求叙述准确、完善，但由于水平有限，书中难免存在欠妥之处，请读者及各位同仁批评指正。
本书配套资源包括书中所有案例的源文件及在线教学视频，读者结合教学视频及对应的案例源文件进行实操，可以起到事半功倍的效果。编者在“仿真技术”公众号中为读者提供技术资料分享服务，有需要的读者可关注“仿真技术”公众号。公众号中还提供技术答疑服务，解答读者在学习过程中遇到的疑难问题。
 
配套资源：本书的配套素材文件存储在百度网盘中，请根据下面的地址进行下载；教学视频已上传到B站，请读者在线观看学习。读者也可以通过访问“仿真技术”公众号获取教学视频的播放地址、素材文件的下载地址、与作者的互动方式等。
技术交流群（QQ群）：806415628（入群密码：-------）
素材文件下载地址：https://pan.baidu.com/s/11OJtqtX5jizNlW6Jjm98KA
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