《ANSYS Workbench有限元分析实例详解(静力学)》——导读

本书详述ANSYS Workbench静力学分析方法,涵盖线性和非线性静力学分析,通过工程实例教学如何进行模型简化、边界设定、参数配置及网格划分。适合初学者快速掌握软件使用。

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前言

CAE是计算机辅助求解复杂工程和产品结构各项性能和优化设计等问题的一种近似数值分析方法,适用于工程的整个生命周期。ANSYS软件是最经典的CAE软件之一,在国内应用广泛。近些年ANSYS公司收购了多款顶级流体、电磁类软件,并重点发展ANSYS Workbench平台。与ANSYS经典界面比较,ANSYS Workbench具有一目了然的分析流程图,整个分析就像在做一道填空题。ANSYS 12.0版本之后,更多用户转向使用ANSYS Workbench,同时有关ANSYS Workbench软件的参考书也越来越多。

本书以先进性、科学性、实用性、服务性为原则,在表达风格上力求通俗、简洁、直观,主要采用对比的方式详细说明Workbench静力学分析过程中的各种问题,以工程实例的演绎教会读者分析问题、查找问题和解决问题。书中不仅详细介绍了操作流程,而且还清晰阐述了“为什么要这样操作”、“相关参数为什么要如此设置”、“同类的问题该有怎样的分析思路”,使读者不仅知其然,还知其所以然。同时本书加入了一些思考题,对同类问题进行适当扩展。针对读者容易出现的错误,通过一步一步引导的方法让读者了解错误产生的原因,并提出解决方法。书中内容结合相关理论知识,从实际应用出发,文字通俗易懂,深入浅出,引领读者轻松掌握Workbench的分析方法。书中参照国外有限元分析标准,介绍了螺栓连接、焊接等分析的各种有限元处理方法,修正了国内有限元计算过程中易出现的错误。

全书共5章。第1章说明CAE分析步骤;第2章讲解ANSYS Workbench主界面,举例说明ACT插件的操作和目的,章节后附了有限元模型转为stl文件的C程序;第3章讲解ANSYS Workbench建模,主要引用3个实例分别说明DM模块修复模型、SpaceClaim和Python将实体模型简化为梁模型、UG和Excel将点云数据生成实体并导入ANSYS Workbench的方法;第4章讲解线性静力学分析,以单元分类为主线,一一说明各个单元分析时的注意事项、参数设置及后处理,章节后对所有边界条件进行了附表说明;第5章讲解非线性静力学分析,以材料非线性、几何非线性、状态非线性为主线,分别叙述其基本原理、分析过程、参数对比及非线性收敛调试方法,最后一节对非线性收敛调试方法进行了总结。
前言
[第1章 CAE分析步骤
1.1 模型简化](https://yq.aliyun.com/articles/103897)
1.2 边界正确
1.3 参数合理
1.4 网格适用
[第2章 ANSYS Workbench主界面设置
2.1 窗口设置](https://yq.aliyun.com/articles/103916)
2.2 功能设置
2.3 工程流程图
2.4 ACT插件
2.5 Windows界面相应操作

1.ANSYS SOLID65环向布置钢筋的例子 3 2.混凝土非线性计算实例(1)- MISO单压 5 3.混凝土非线性计算实例(2)- MISO约束压 6 4.混凝土非线性计算实例(3)- KINH滞回 9 5.混凝土非线性计算实例(4)- KINH压-拉裂 11 6.混凝土非线性计算实例(5) 12 7.混凝土非线性计算实例(6) 14 8.混凝土非线性计算实例(7)- MISO滞回 16 9.混凝土非线性计算实例(8) 18 10.混凝土非线性计算实例(9)-梁平面应力 20 11.四层弹簧-质点模型的地震分析 22 12.悬臂梁地震分析 48 13.用beam 54单元描述变截面梁的例子 72 14.变截面梁实例 73 15.拱桥浇筑过程分析-单元生死应用实例 74 16.简支梁实体与预应力钢筋分析实例 75 17. 简单的二维焊接分析-单元生死实例 77 18.隧道开挖(三维)的命令流 84 19.岩土接触分析实例 101 20.钢筋混凝土管的动力响应特性分析实例 109 21.隧道模拟开挖命令流(入门) 116 22.螺栓连接的模拟实现问题 119 23.道路的基层、垫层模量与应力之间的关系 129 23.滞回分析 151 24.模拟某楼层浇注 153 25.在面上施加移动的面力 155 27.在任意面施加任意方向任意变化的压力 159 28.预紧分析 160 29.几何非线性+塑性+接触+蠕变 162 30.埋设在地下的排水管道 167 32.幕墙企业玻璃简化计算 172 33.等截面杆单元生死应用实例 188 34.梁板建模联系 189 36.简单的例子-如何对结构的振动控制分析 192 37.模态分析结果的输出实例 194 38.火车过桥动态加载实例(部分) 196 39.悬索结构的找形和计算的例题 213 40.陶瓷杆撞击铝板的例子 218 41.求反作用力的APDL命令法 221 42.LS-DYNA实例(部分) 222 43.路面分层填筑对路基的影响 223 44.一个例子(含地震影响,求振兴与频率) 227 45.接触面上的压力总和 231 46.施加位置函数荷载 235 47.非线性分析考虑刚度退化 236 48.一个圆形水池的静力分析 237 49.ANSYS中混凝土模式预应力模拟的算例 238 50.悬臂梁受重力作用发生大变形求其固有频率 240 51.循环对称结构模态分析 242 52.三角平台受谐波载荷作用的结构响应 244 53.三角平台受一地震谱激励的应力分布和支反力 246 54.三角平台受时程载荷作用的应力分布和变形过程 248 55.经典层合板理论 250 56.定易圆轨迹的例子 257 57.模拟门式刚架施工-单元生死 257 58.钢筋混凝土整体式模型例子 260 59.在荷载步之间改变材料属性例子 262 60.含预应力的特征值屈曲计算 263 61.振型叠加计算及工况组合例子 265 62.柱子稳定分析算(预应力,特征值屈曲,初始缺陷) 268 63. module MConcrete !混凝土模板 271 64.混凝土开裂实例 279 65.螺栓网格划分 280 66.自由液面的土石坝平面渗流分析 281 67.导出刚度矩阵 285 68.某混凝土拱坝工程施工期及运行期温度场仿真分析 286 69.移动温度荷载计算 293 70.SHSD用于壳-实体装配实例An 295 71.ansys显示-隐式-回弹分析实例 299 72.工况组合的经典例子 314
ANSYS Workbench是一款常用的有限元分析软件,可以进行各种工程问题的模拟和分析。下面是一个关于静力学有限元分析实例详解: 假设我们需要对一个机械结构进行静力学分析,以确定其在受力情况下的应力和变形。首先,我们需要导入结构的几何模型,可以通过CAD软件绘制或直接导入三维模型文件。 然后,在ANSYS Workbench中创建一个新的项目,并选择适合的分析类型,这里选择静力学分析。接下来,定义材料属性,例如弹性模量、泊松比等。根据实际情况,可以选择不同的材料模型。 接下来,我们需要定义边界条件。这包括约束条件和加载条件。约束条件用于限制结构的自由度,例如固定某些节点或边界的位移。加载条件用于施加外部载荷,可以是力、压力或温度等。 在完成边界条件定义后,我们可以进行网格划分。网格划分将结构划分为小的离散单元,称为单元。ANSYS Workbench提供了多种网格划分方法,例如四面体划分、六面体划分和四边形划分等。 完成网格划分后,我们可以进行求解。ANSYS Workbench将根据定义的边界条件和材料属性,利用有限元方法求解结构的应力和变形。求解过程可能需要一定的计算时间,具体时间取决于模型的复杂程度和计算机性能。 求解完成后,我们可以查看结果。ANSYS Workbench提供了丰富的后处理功能,可以显示结构的应力分布、变形情况等。我们可以通过图形界面查看结果,并进行进一步的分析和评估。 以上是一个关于ANSYS Workbench静力学分析的简要实例详解。当然,在实际应用中,还有许多细节和优化技巧需要考虑,例如网格质量、收敛性检验等。希望这个简要说明对你有所帮助!
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