前言

随着现代化技术的突飞猛进,工程界对以有限元技术为主的CAE技术的认识不断提高,CAE技术越来越得到重视,各行各业纷纷引进先进的CAE软件,以提升产品的研发水平。

ANSYS Workbench就是在这种背景下诞生的有限元分析软件。目前ANSYS公司的最新版ANSYS Workbench 16.0所提供的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新功能,使ANSYS在“仿真驱动产品设计”(SDPD, Simulation Driven Product Development)方面达到了前所未有的高度。

作为业界最领先的工程仿真技术集成平台,ANSYS Workbench 16.0具有强大的结构、流体、热、电磁及其相互耦合分析的功能,其全新的项目视图(Project Schematic View)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。

本书在必要的理论概述的基础上,通过大量的典型案例对ANSYS Workbench分析平台中的模块进行详细介绍,并结合实际工程与生活中的常见问题进行详细讲解,全书内容简洁、明快,给人耳目一新的感觉。

全书共分为14章,各章主要内容简单介绍如下。

第1章:ANSYS Workbench 16.0概述。本章详细介绍了ANSYS Workbench 16.0软件启动方法及最新的计算方法和技术,同时针对Workbench平台的一些常用的设置及其功能进行了详细的讲解。

第2章:ANSYS Workbench 16.0几何建模。本章详细介绍了ANSYS Workbench 16.0软件自带的几何建模工具——DesignModeler的使用方法,对里面常用的建模命令进行详细介绍,通过一些典型实例讲解了一些常用命令的使用方法。

第3章:Meshing网格划分。本章详细介绍了ANSYS Workbench 16.0软件自带的网格划分工具——Meshing的使用方法,对里面常用的网格划分方法进行详细介绍,通过一些典型实例讲解了一些常用命令的使用方法。

第4章:Workbench结果后处理。本章简要介绍了Workbench平台结构计算的后处理一般过程及相关命令的功能。

第5章:结构静力学分析。本章通过典型实例详细介绍了Workbench平台在静力学分析中的分析方法及应用场合。

第6章:结构动力学分析。本章通过典型实例详细介绍了Workbench平台的模态分析、响应谱分析、随机振动分析、谐响应分析、屈曲分析及瞬态动力学分析共6种典型结构动力学分析的一般方法及各种动力学分析的应用场合。

第7章:热力学分析。本章通过典型实例介绍了稳态热力学分析及瞬态热力学分析的一般方法及相关设置,同时介绍了稳态和瞬态的使用范围。

第8章:接触分析。本章通过典型实例讲解了Workbench在静态接触和动态接触分析中的一般方法,对分析中的设置进行详细介绍。

第9章:电磁场分析。本章通过典型实例分别介绍了Workbench平台自带的电场分析模块Electric的电场分析,同时也介绍了Maxwell软件的电场分析的一般步骤。

第10章:疲劳分析。本章通过典型实例介绍了ANSYS Workbench平台的nCode软件疲劳分析的一般步骤及操作方法,在进行本章学习之前,需要单独安装nCode软件。

第11章:复合材料分析。本章通过典型实例介绍了ANSYS ACP模块复合材料分析的设置方法与分析过程及应用方法,在进行本章学习之前,需要单独安装ANSYS ACP软件。

第12章:结构优化分析。本章通过典型实例介绍了ANSYS Workbench平台的优化设计方法及典型问题的一般分析步骤。

第13章:流体动力学分析。本章通过典型的案例介绍了ANSYS CFX及ANSYS FLUENT软件的内流场有限元分析与操作方法,帮助读者掌握Workbench在流体动力学分析中的应用方法。

第14章:多物理场耦合分析。本章通过典型实例详细介绍了ANSYS Workbench软件中的Maxwell模块的电磁场建模与电磁温度及电磁结构静力耦合分析过程,在进行本章学习之前,需要单独安装ANSOFT Maxwell软件,同时也介绍了Maxwell模块与FLUENT软件之间的电磁热流耦合分析过程。

全书所有案例均以ANSYS Workbench最新版作为讲解平台,不仅介绍了Workbench平台的基本分析模块,还介绍了当前使用比较广泛的已经被集成到Workbench平台上的其他软件,如Maxwell电磁场计算模块、nCode疲劳分析模块及ANSYS ACP复合材料分析模块,由于篇幅所限,本书并未深入讲解这些模块,只简单介绍了其一般的操作方法及步骤。

本书内容丰富、结构清晰,所有案例均经过精心设计与筛选,代表性强,并且每个案例都通过用户图形交互界面进行全过程操作。同时作者紧跟ANSYS软件发展最前沿,对目前最新版ANSYS Workbench 16.0软件的新功能进行了简单介绍与案例分析,希望对刚入门的读者以及有经验的读者均有所帮助。

本书由黄志新编著,虽然作者在本书的编写过程中力求叙述准确、完善,但由于水平有限,书中欠妥之处在所难免,希望读者和同仁能够及时指出,共同促进本书质量的提高。

读者在学习过程中如遇到与本书有关的问题,可以发邮件到邮箱book_hai@126.com,或者访问博客http://blog.sina.com.cn/tecbook,编者会尽快给予解答。

编者