本書基于ANSYS Workbench 2022 R1平臺，分別對ANSYS Workbench平臺、幾何建模、網(wǎng)格劃分、Mechanical處理、結(jié)構(gòu)線性靜力學(xué)分析、結(jié)構(gòu)線性動力學(xué)分析、結(jié)構(gòu)非線性分析、熱力學(xué)分析、機(jī)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計、復(fù)合材料分析、結(jié)構(gòu)顯示動力學(xué)分析、疲勞分析、剛體動力學(xué)分析、LS-DYNA動力學(xué)分析和HyperMesh與Workbench聯(lián)合仿真分析進(jìn)行了介紹。實例與相關(guān)理論基礎(chǔ)相結(jié)合，可幫助初學(xué)者快速入門，熟悉有限元分析流程，評估分析結(jié)果，處理分析過程中出現(xiàn)的錯誤，在實踐中掌握解決結(jié)構(gòu)領(lǐng)域工程實際問題的思路和方法。
本書可供機(jī)械工程、土木工程、水利水電、能源動力、石油化工、航空航天、汽車、日用家電等領(lǐng)域從事產(chǎn)品設(shè)計、仿真和優(yōu)化的工程技術(shù)人員參考，也可作為工科類專業(yè)本科生、研究生和教師的參考及教學(xué)用書。
隨著計算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展與進(jìn)步，有限元分析在各工程領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，已成為廣泛使用的通用分析方法，其分析結(jié)果也被大眾所認(rèn)同，各種商業(yè)化有限元分析軟件也應(yīng)運而生。
ANSYS軟件是一款比較著名的商業(yè)有限元分析軟件，它是美國ANSYS公司研制的大型通用有限元分析軟件，它能與多數(shù)計算機(jī)輔助設(shè)計（Computer Aided Design，CAD）軟件接口，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享和交換，是融結(jié)構(gòu)、流體、電場、磁場、聲場分析于一體的大型通用有限元分析軟件，在機(jī)械工程、土木工程、水利水電、能源動力、石油化工、航空航天、汽車、日用家電等領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用。現(xiàn)在，ANSYS軟件已成為國際流行的有限元分析軟件，在國內(nèi)，100多所理工院校采用ANSYS軟件進(jìn)行有限元分析或者將其作為標(biāo)準(zhǔn)教學(xué)軟件。
Workbench是ANSYS的主力產(chǎn)品之一，與ANSYS經(jīng)典界面相比，Workbench以項目流程圖的形式，將復(fù)雜的操作簡單化，降低了入門門檻，能夠方便地進(jìn)行多物理場耦合分析，實現(xiàn)了與多個CAD軟件數(shù)據(jù)的共享和交換，給產(chǎn)品研發(fā)流程帶來了革命性的變化。
針對初學(xué)者對ANSYS Workbench的入門學(xué)習(xí)需求，本書基于結(jié)構(gòu)領(lǐng)域，將實例與理論知識相結(jié)合，詳細(xì)介紹了ANSYS Workbench 2022 R1的功能和操作方法。通過本書的學(xué)習(xí)，讀者可以掌握軟件的操作方法，熟悉有限元分析流程，評估分析結(jié)果，處理分析過程中出現(xiàn)的錯誤，在實踐中掌握解決結(jié)構(gòu)領(lǐng)域工程實際問題的思路和方法。
本書共15章，分別對ANSYS Workbench平臺、幾何建模、網(wǎng)格劃分、Mechanical處理、結(jié)構(gòu)線性靜力學(xué)分析、結(jié)構(gòu)線性動力學(xué)分析、結(jié)構(gòu)非線性分析、熱力學(xué)分析、結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計、復(fù)合材料分析、結(jié)構(gòu)顯式動力學(xué)分析、疲勞分析、剛體動力學(xué)分析、LS-DYNA 動力學(xué)分析和HyperMesh與Workbench聯(lián)合仿真分析進(jìn)行了介紹。
本書由魯義剛、胡明明、武文帥、許銘鋒、王帥、辛任杰、耿楠楠、舒翰儒、唐佳賓、劉繼濤、李國強(qiáng)、束葉玄編著。雖然在本書編寫過程中力求內(nèi)容豐富、結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)、敘述清晰，但是限于作者水平，書中難免有不妥之處，還望各位讀者批評指正。
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魯義剛，河海大學(xué)工學(xué)碩士，樂仿教育CAE講師，具有多年CAE軟件使用經(jīng)驗和項目經(jīng)驗；先后從事智能家居設(shè)計研發(fā)、工程機(jī)械結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計、仿真技術(shù)培訓(xùn)等工作，參與并負(fù)責(zé)多項重大仿真項目，在結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、振動、沖擊碰撞、疲勞強(qiáng)度評估等方向有豐富的工程實踐經(jīng)驗。
胡明明，太原理工大學(xué)工學(xué)碩士，樂仿教育CAE講師，具有多年ANSYS、ABAQUS等仿真軟件使用經(jīng)驗，先后從事產(chǎn)品設(shè)計研發(fā)、結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計分析、仿真技術(shù)培訓(xùn)等工作，在結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、振動、多體分析等領(lǐng)域具有豐富的工程實踐經(jīng)驗。
武文帥，樂仿教育聯(lián)合創(chuàng)始人，先后從事機(jī)械設(shè)計、技術(shù)支持、教育培訓(xùn)等工作，已通過多項相關(guān)技術(shù)認(rèn)證，具有近8年授課經(jīng)驗，在設(shè)計仿真一體化技術(shù)、非標(biāo)自動化設(shè)計、鈑金結(jié)構(gòu)設(shè)計等方面具有豐富的工程實踐經(jīng)驗。
前言
第1章 ANSYS Workbench平臺介紹
1.1 Workbench平臺界面
1.1.1 菜單欄
1.1.2 工具欄
1.1.3 工具箱
1.2 Workbench功能及模擬流程
1.2.1 Workbench功能
1.2.2 Workbench模擬流程
1.3 Workbench與建模軟件關(guān)聯(lián)
第2章 ANSYS Workbench幾何建模
2.1 DesignModeler平臺概述
2.1.1 DesignModeler平臺界面
2.1.2 菜單欄
2.2 鼠標(biāo)控制及模型選擇過濾器
2.2.1 鼠標(biāo)控制
2.2.2 模型選擇過濾器
2.3 DesignModeler三維實體建模
2.3.1 草圖繪制（Sketching）
2.3.2 三維實體建模（Modeling）
2.4 DesignModeler概念建模
2.4.1 梁單元概念建模
2.4.2 殼單元概念建模
2.5 DesignModeler 外部幾何模型導(dǎo)入
2.6 SpaceClaim簡介
2.6.1 SpaceClaim功能特點
2.6.2 三維實體建模功能簡介
第3章 ANSYS Workbench網(wǎng)格劃分
3.1 Meshing平臺概述
3.1.1 Meshing平臺啟動方法
3.1.2 Meshing平臺界面
3.2 Meshing網(wǎng)格劃分
3.2.1 Meshing平臺適用領(lǐng)域
3.2.2 網(wǎng)格的顯示樣式及網(wǎng)格質(zhì)量評估
3.2.3 網(wǎng)格控制方法
3.2.4 網(wǎng)格尺寸控制
3.2.5 網(wǎng)格膨脹層設(shè)置
3.2.6 網(wǎng)格高級設(shè)置
3.3 網(wǎng)格劃分實例：實體單元
3.4 網(wǎng)格劃分實例：梁單元
3.5 網(wǎng)格劃分實例：殼單元
3.6 網(wǎng)格劃分實例：復(fù)雜網(wǎng)格區(qū)域劃分及生成
第4章 Workbench Mechanical處理
4.1 Mechanical平臺概述
4.1.1 Mechanical平臺適用領(lǐng)域
4.1.2 Mechanical平臺界面
4.2 工程數(shù)據(jù)平臺概述
4.2.1 工程數(shù)據(jù)平臺啟動方法
4.2.2 工程數(shù)據(jù)庫的使用
4.3 Mechanical前處理
4.3.1 幾何模型構(gòu)建
4.3.2 材料定義和賦予
4.3.3 有限元系統(tǒng)模型構(gòu)建
4.4 Mechanical求解
4.4.1 載荷邊界條件設(shè)置
4.4.2 位移邊界條件設(shè)置
4.4.3 求解設(shè)置
4.5 Mechanical后處理
4.5.1 常規(guī)結(jié)果顯示
4.5.2 自定義結(jié)果顯示
4.6 不同項目間的數(shù)據(jù)傳輸
4.6.1 材料數(shù)據(jù)傳輸
4.6.2 幾何模型數(shù)據(jù)傳輸
4.6.3 求解結(jié)果數(shù)據(jù)傳輸
第5章 ANSYS Workbench結(jié)構(gòu)線性靜力學(xué)分析
5.1 線性靜力學(xué)分析簡介
5.1.1 線性分析假設(shè)
5.1.2 線性靜力學(xué)分析理論基礎(chǔ)
5.1.3 結(jié)構(gòu)線性靜力學(xué)分析流程
5.2 結(jié)構(gòu)線性靜力學(xué)分析實例：實體單元
5.2.1 問題描述
5.2.2 分析流程
5.3 結(jié)構(gòu)線性靜力學(xué)分析實例：梁單元
5.3.1 問題描述
5.3.2 分析流程
5.4 結(jié)構(gòu)線性靜力學(xué)分析實例：殼單元
5.4.1 問題描述
5.4.2 分析流程
5.5 結(jié)構(gòu)線性靜力學(xué)分析實例：多單元混合建模
5.5.1 問題描述
5.5.2 分析流程
第6章 ANSYS Workbench結(jié)構(gòu)線性動力學(xué)分析
6.1 結(jié)構(gòu)動力學(xué)分析簡介
6.2 模態(tài)分析及實例
6.2.1 模態(tài)分析簡介
6.2.2 實例：不含預(yù)應(yīng)力的模態(tài)分析
6.2.3 實例：含預(yù)應(yīng)力的模態(tài)分析
6.3 響應(yīng)譜分析及實例
6.3.1 響應(yīng)譜分析簡介
6.3.2 響應(yīng)譜分析實例
6.4 隨機(jī)振動分析及實例
6.4.1 隨機(jī)振動分析簡介
6.4.2 隨機(jī)振動分析實例
6.5 諧響應(yīng)分析及實例
6.5.1 諧響應(yīng)分析簡介
6.5.2 諧響應(yīng)分析實例
6.6 線性屈曲分析及實例
6.6.1 線性屈曲分析簡介
6.6.2 線性屈曲分析實例
6.7 瞬態(tài)動力學(xué)分析及實例
6.7.1 瞬態(tài)動力學(xué)分析簡介
6.7.2 線性瞬態(tài)動力學(xué)分析實例
第7章 ANSYS Workbench 結(jié)構(gòu)非線性分析
7.1 結(jié)構(gòu)非線性分析簡介
7.1.1 非線性行為
7.1.2 非線性行為分類
7.2 結(jié)構(gòu)非線性分析流程
7.2.1 問題描述
7.2.2 分析流程
7.3 幾何非線性靜力學(xué)分析實例
7.3.1 問題描述
7.3.2 分析流程
7.4 狀態(tài)非線性（接觸）靜力學(xué)分析實例
7.4.1 問題描述
7.4.2 分析流程
7.5 材料非線性靜力學(xué)分析實例
7.5.1 問題描述
7.5.2 分析流程
7.6 非線性動力學(xué)分析
7.6.1 實例：材料非線性和狀態(tài)非線性
7.6.2 實例：狀態(tài)非線性（接觸）
第8章 ANSYS Workbench熱力學(xué)分析
8.1 熱力學(xué)分析簡介
8.1.1 熱力學(xué)分析種類
8.1.2 熱傳遞的基本方式
8.2 熱力學(xué)分析流程
8.2.1 問題描述
8.2.2 分析流程
8.3 穩(wěn)態(tài)熱力學(xué)分析實例
8.3.1 問題描述
8.3.2 分析流程
8.4 瞬態(tài)熱力學(xué)分析實例
8.4.1 問題描述
8.4.2 分析流程
8.5 熱-應(yīng)力耦合分析實例
8.5.1 問題描述
8.5.2 分析流程
8.6 熱-結(jié)構(gòu)間接耦合分析實例
8.6.1 問題描述
8.6.2 分析流程
8.7 熱-結(jié)構(gòu)直接耦合分析實例
8.7.1 問題描述
8.7.2 分析流程
第9章 ANSYS Workbench 結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計
9.1 優(yōu)化設(shè)計簡介
9.1.1 優(yōu)化設(shè)計工具介紹
9.1.2 優(yōu)化三要素
9.1.3 優(yōu)化流程
9.1.4 變量參數(shù)化
9.2 結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計實例：零件優(yōu)化
9.2.1 問題描述
9.2.2 分析流程
9.3 結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計實例：裝配體優(yōu)化
9.3.1 問題描述
9.3.2 分析流程
第10章 ANSYS Workbench復(fù)合材料分析
10.1 復(fù)合材料分析簡介
10.2 復(fù)合材料分析功能概述
10.3 復(fù)合材料分析實例
10.3.1 復(fù)合材料的靜力學(xué)分析
10.3.2 復(fù)合材料的瞬態(tài)動力學(xué)分析
第11章 ANSYS Workbench結(jié)構(gòu)顯式動力學(xué)分析
11.1 結(jié)構(gòu)顯式動力學(xué)分析簡介
11.2 結(jié)構(gòu)顯式動力學(xué)分析流程
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