✍ Scribed by 谢龙汉,蔡思祺编著
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ANSYS Workbench 是 ANSYS 公司开发的协同仿真环境，ANSYS Workbench 17.0 提供了 ANSYS 系统
求解器的强大交互功能，目前 ANSYS Workbench 已经在我国的汽车、航空航天、电子、通用机械、铁道等
领域得到了广泛应用。
本书在第 1 版广泛应用的基础上，吸收众多读者宝贵建议，完善知识体系结构，丰富实例，优化内容，配
以视频讲解，升级软件版本，进行全面改版。主要内容有 ANSYS Workbench 基础、几何建模、网格划分、线
性静力学结构分析、结构非线性分析、模态分析、谐响应分析、随机振动分析、线性屈曲分析、瞬态动力学
分析、工程热力学分析、优化设计。本书附赠全部案例的素材文件，并对每个案例配有视频讲解，以帮助读
者学习。
本书适合理工科院校机械工程、土木工程、电子工程、能源动力、航空航天等相关专业的高年级本科生、
研究生学习，也可作为相关工程技术人员从事工程研究的参考书。
扉页
版权页
前 言
目 录
第1章 ANSYS Workbench基础
1.1 ANSYS Workbench概述
1.2 Workbench基本操作
1.2.1 启动与退出
1.2.2 基本操作
1.3 操作界面
1.4 Workbench文件管理
1.4.1 项目文件管理
1.4.2 ANSYS Workbench文件格式
1.5 帮助文档
1.6 本章小结
第2章 几何建模
2.1 几何建模基础
2.1.1 几何建模环境
2.1.2 几何建模基本操作
2.1.3 CAD与Workbench连接
2.2 草图绘制
2.2.1 创建新平面
2.2.2 草图绘制
2.2.3 草图援引
2.2.4 草图投影
2.3 3D几何体建模
2.3.1 体和零件
2.3.2 3D建模基本操作
2.4 概念建模
2.4.1 概念建模基本操作
2.4.2 概念建模实例
2.5 实例1:曲柄连杆
2.6 实例2:CAD文件修复
2.7 实例3:带参数化底板模型
2.8 本章小结
第3章 网格划分
3.1 ANSYS Workbench网格划分概述
3.2 Mesh平台全局网格控制
3.2.1 显示设置
3.2.2 默认项设置
3.2.3 整体单元尺寸
3.2.4 膨胀层设置
3.2.5 装配网格划分
3.2.6 高级选项
3.2.7 统计项
3.3 Mesh平台局部网格控制
3.3.1 网格划分方法
3.3.2 网格组
3.3.3 局部单元尺寸
3.3.4 接触尺寸控制
3.3.5 单元细化
3.3.6 面网格划分
3.3.7 匹配控制
3.3.8 收缩控制
3.3.9 膨胀控制
3.3.10 尖角控制
3.4 ICEM CFD平台网格划分简介
3.4.1 ICEM CFD界面
3.4.2 ICEM CFD网格划分实例
3.5 实例1:2D肘管网格划分
3.6 实例2:3D曲轴网格划分
3.7 实例3:活塞网格划分
3.8 本章小结
第4章 线性静力学结构分析
4.1 线性静力学结构分析力学基础
4.2 Workbench线性静力学结构分析概述
4.3 在工程数据区定义材料
4.3.1 材料库
4.3.2 添加材料属性
4.4 线性静力学结构分析前处理
4.4.1 几何体
4.4.2 构造几何
4.4.3 坐标系统
4.4.4 连接关系
4.4.5 网格划分
4.5 线性静力学结构分析模型求解
4.5.1 分析设置
4.5.2 载荷和约束
4.6 线性静力学结构分析结果及后处理
4.6.1 变形
4.6.2 应力和应变
4.6.3 能量
4.6.4 线性化应力
4.6.5 工具
4.6.6 图形显示
4.7 实例1:高压排气组件应力分析
4.8 实例2:变截面三角桁架受力分析
4.9 实例3:压力盖二维结构分析
4.10 本章小结
第5章 结构非线性分析
5.1 结构非线性概述
5.1.1 非线性分类
5.1.2 非线性求解基本概念
5.2 Workbench结构非线性分析
5.2.1 建立非线性模型
5.2.2 分析设置
5.3 接触
5.3.1 接触算法
5.3.2 弹球区域
5.3.3 接触行为
5.4 塑性变形
5.4.1 三个塑性准则
5.4.2 材料数据输入
5.5 超弹性
5.6 实例1:弹簧片小变形与大变形
5.7 实例2:装配接触
5.8 实例3:蝶形弹簧弹塑性变形
5.9 本章小结
第6章 模态分析
6.1 模态分析基础
6.2 模态分析流程
6.3 预应力模态分析
6.4 实例1:带孔平板模态分析
6.5 实例2:拉杆预应力模态分析
6.6 实例3:桥梁模态分析
6.7 本章小结
第7章 谐响应分析
7.1 谐响应分析概述
7.1.1 谐响应运动方程
7.1.2 谐响应求解方法
7.2 谐响应分析流程
7.2.1 谐响应分析设置
7.2.2 查看结果
7.3 实例1:两端固定梁的谐响应分析
7.4 实例2:吉他弦谐响应分析
7.5 本章小结
第8章 随机振动分析
8.1 随机振动分析概述
8.2 随机振动分析流程
8.2.1 随机振动分析设置
8.2.2 施加载荷和约束
8.2.3 查看结果
8.3 实例:加强梁随机振动分析
8.4 本章小结
第9章 特征值屈曲分析
9.1 特征值屈曲分析概述
9.2 特征值屈曲分析流程
9.3 实例1:钢管特征值屈曲分析
9.4 实例2:易拉罐特征值屈曲分析
9.5 本章小结
第10章 瞬态动力学分析
10.1 瞬态动力学分析概述
10.2 瞬态动力学分析流程
10.2.1 定义零件行为
10.2.2 定义初始状态
10.3 实例1:曲柄摇杆机构瞬态动力学分析
10.4 实例2:钢梁瞬态动力学分析
10.5 实例3:脚轮冲击的瞬态动力学分析
10.6 本章小结
第11章 工程热力学分析
11.1 热分析概述
11.1.1 热传导
11.1.2 热对流
11.1.3 热辐射
11.1.4 稳态热分析
11.1.5 瞬态热分析
11.2 热分析流程
11.2.1 定义工程数据
11.2.2 定义零件行为
11.2.3 定义连接
11.2.4 分析设置
11.2.5 施加载荷和约束
11.3 实例1:杆稳态热分析
11.4 实例2:晶体管稳态热分析
11.5 实例3:晶体管瞬态热分析
11.6 本章小结
第12章 Design Exploration优化设计
12.1 优化设计概述
12.1.1 Design Exploration优化项目
12.1.2 定义参数
12.2 响应曲面
12.3 目标驱动优化
12.4 参数相关性
12.5 六西格玛分析
12.6 实例1:起重机吊钩六西格玛分析
12.7 实例2:起重机吊钩响应曲面优化分析
12.8 本章小结
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