ANSYS Workbench 17.0熱力學分析實例演練

基礎(chǔ)理論篇
第1章 熱力學分析的基礎(chǔ)理論
1.1 傳熱學概述
1.1.1 傳熱的基本方式
1.1.2 傳熱過程
1.2 導熱
1.2.1 基本概念及傅里葉定律
1.2.2 導熱系數(shù)
1.2.3 導熱微分方程式
1.2.4 導熱的單值性條件
1.3 本章小結(jié)
第2章 幾何建模
2.1 ANSYS Workbench 17.0平臺及模塊
2.1.1 Workbench平臺界面
2.1.2 菜單欄
2.1.3 工具欄
2.1.4 工具箱
2.2 DesignModeler 17.0幾何建模
2.2.1 DesignModeler幾何建模平臺
2.2.2 菜單欄
2.2.3 工具欄
2.2.4 常用命令欄
2.2.5 Tree Outline（模型樹）
2.2.6 DesignModeler幾何建模實例——連接板
2.2.7 ANSYS SpaceClaim同步幾何建模實例——連接板
2.3 本章小結(jié)
第3章 網(wǎng)格劃分
3.1 ANSYS Meshing 17.0網(wǎng)格劃分
3.1.1 Meshing網(wǎng)格劃分適用領(lǐng)域
3.1.2 Meshing網(wǎng)格劃分方法
3.1.3 Meshing網(wǎng)格默認設(shè)置
3.1.4 Meshing網(wǎng)格尺寸設(shè)置
3.1.5 Meshing網(wǎng)格膨脹層設(shè)置
3.1.6 Meshing網(wǎng)格Patch Conforming選項
3.1.7 Meshing網(wǎng)格高級選項
3.1.8 Meshing網(wǎng)格損傷設(shè)置
3.1.9 Meshing網(wǎng)格評估統(tǒng)計
3.2 ANSYS Meshing網(wǎng)格劃分實例
3.2.1 應(yīng)用實例1——網(wǎng)格尺寸控制
3.2.2 應(yīng)用實例2——掃掠網(wǎng)格劃分
3.2.3 應(yīng)用實例3——多區(qū)域網(wǎng)格劃分
3.2.4 應(yīng)用實例4——網(wǎng)格移動
3.3 本章小結(jié)
第4章 邊界條件與后處理
4.1 ANSYS Workbench 17.0邊界條件
4.2 ANSYS Mechanical 17.0后處理
4.2.1 查看結(jié)果
4.2.2 結(jié)果顯示
4.2.3 溫度結(jié)果顯示
4.2.4 用戶自定義輸出結(jié)果
4.2.5 后處理結(jié)果（2）
4.3 案例分析
4.3.1 問題描述
4.3.2 啟動Workbench并建立分析項目
4.3.3 導入創(chuàng)建幾何體
4.3.4 添加材料庫
4.3.5 添加模型材料屬性
4.3.6 劃分網(wǎng)格
4.3.7 施加載荷與約束
4.3.8 結(jié)果后處理
4.3.9 保存與退出
4.4 本章小結(jié)
項目范例篇
第5章 穩(wěn)態(tài)熱分析
5.1 穩(wěn)態(tài)導熱
5.2 平壁導熱理論
5.3 穩(wěn)態(tài)導熱案例一——單層平壁導熱
5.3.1 問題描述
5.3.2 解析方法計算
5.3.3 啟動Workbench并建立分析項目
5.3.4 創(chuàng)建幾何體模型
5.3.5 創(chuàng)建分析項目
5.3.6 劃分網(wǎng)格
5.3.7 施加載荷與約束
5.3.8 結(jié)果后處理
5.3.9 保存與退出
5.4 穩(wěn)態(tài)導熱案例二——復(fù)合層平壁導熱
5.4.1 問題描述
5.4.2 解析方法計算
5.4.3 啟動Workbench并建立分析項目
5.4.4 創(chuàng)建幾何體模型
5.4.5 創(chuàng)建分析項目
5.4.6 劃分網(wǎng)格
5.4.7 施加載荷與約束
5.4.8 結(jié)果后處理
5.4.9 保存與退出
5.5 通過圓筒壁的導熱
5.5.1 第一類邊界條件
5.5.2 第三類邊界條件
5.6 穩(wěn)態(tài)導熱案例三——復(fù)合層圓筒壁導熱1
5.6.1 問題描述
5.6.2 解析方法計算
5.6.3 啟動Workbench并建立分析項目
5.6.4 創(chuàng)建幾何體模型
5.6.5 創(chuàng)建分析項目
5.6.6 劃分網(wǎng)格
5.6.7 施加載荷與約束
5.6.8 結(jié)果后處理
5.6.9 保存與退出
5.7 穩(wěn)態(tài)導熱案例四——復(fù)合層圓筒壁導熱2
5.7.1 問題描述
5.7.2 解析方法計算
5.7.3 啟動Workbench并建立分析項目
5.7.4 創(chuàng)建幾何體模型
5.7.5 創(chuàng)建分析項目
5.7.6 劃分網(wǎng)格
5.7.7 施加載荷與約束
5.7.8 結(jié)果后處理
5.7.9 保存與退出
5.8 穩(wěn)態(tài)熱分析案例五——各向異性結(jié)構(gòu)導熱
5.8.1 案例介紹
5.8.2 啟動Workbench并建立分析項目
5.8.3 創(chuàng)建幾何體模型
5.8.4 創(chuàng)建分析項目
5.8.5 劃分網(wǎng)格
5.8.6 施加載荷與約束
5.8.7 結(jié)果后處理
5.8.8 保存與退出
5.9 本章小結(jié)
第6章 非穩(wěn)態(tài)導熱分析
6.1 非穩(wěn)態(tài)導熱的基本概念
6.2 無限大平壁的瞬態(tài)導熱
6.3 瞬態(tài)導熱分析案例一——無限大平壁導熱
6.3.1 問題描述
6.3.2 解析解法如下
6.3.3 啟動Workbench并建立分析項目
6.3.4 創(chuàng)建幾何體模型
6.3.5 創(chuàng)建分析項目
6.3.6 劃分網(wǎng)格
6.3.7 施加載荷與約束
6.3.8 瞬態(tài)計算
6.3.9 保存與退出
6.4 瞬態(tài)導熱分析案例二——熱電偶節(jié)點散熱仿真
6.4.1 問題描述
6.4.2 解析解法介紹
6.4.3 啟動Workbench并建立分析項目
6.4.4 創(chuàng)建幾何體模型
6.4.5 創(chuàng)建分析項目
6.4.6 劃分網(wǎng)格
6.4.7 施加載荷與約束
6.4.8 結(jié)果后處理
6.4.9 保存與退出
6.5 瞬態(tài)導熱分析案例三——圓柱筒導熱
6.5.1 問題描述
6.5.2 解析解法介紹
6.5.3 啟動Workbench并建立分析項目
6.5.4 創(chuàng)建幾何體模型
6.5.5 創(chuàng)建分析項目
6.5.6 劃分網(wǎng)格
6.5.7 施加載荷與約束
6.5.8 結(jié)果后處理
6.5.9 保存與退出
6.6 本章小結(jié)
第7章 非線性熱分析
7.1 非線性熱分析概述
7.2 非線性熱分析案例——平板非線性熱分析
7.2.1 案例描述
7.2.2 啟動Workbench并建立分析項目
7.2.3 創(chuàng)建幾何體模型
7.2.4 創(chuàng)建分析項目
7.2.5 劃分網(wǎng)格
7.2.6 施加載荷與約束
7.2.7 結(jié)果后處理
7.2.8 保存與退出
7.3 本章小結(jié)
第8章 熱輻射分析
8.1 基本概念
8.1.1 熱輻射的本質(zhì)和特點
8.1.2 吸收、反射和投射
8.2 熱輻射案例——空心半球與平板的熱輻射
8.2.1 案例介紹
8.2.2 啟動Workbench并建立分析項目
8.2.3 定義材料參數(shù)
8.2.4 導入模型
8.2.5 劃分網(wǎng)格
8.2.6 定義荷載
8.2.7 求解及后處理
8.2.8 保存并退出
8.3 本章小結(jié)
高級應(yīng)用篇
第9章 相變分析
9.1 相變分析簡介
9.1.1 相與相變
9.1.2 潛熱與焓：
9.1.3 在ANSYS Worbench平臺中相變分析的基本思路
9.2 相變分析案例——飛輪鑄造模擬
9.2.1 問題描述
9.2.2 啟動Workbench并建立分析項目
9.2.3 導入幾何體模型
9.2.4 創(chuàng)建分析項目
9.2.5 保存與退出
9.3 本章小結(jié)
第10章 優(yōu)化分析
10.1 優(yōu)化分析簡介
10.1.1 優(yōu)化設(shè)計概述
10.1.2 Workbench結(jié)構(gòu)優(yōu)化分析簡介
10.1.3 Workbench結(jié)構(gòu)優(yōu)化分析
10.2 優(yōu)化分析案例——散熱肋片優(yōu)化
10.2.1 問題描述
10.2.2 啟動Workbench并建立分析項目
10.2.3 創(chuàng)建幾何體模型
10.2.4 創(chuàng)建分析項目
10.2.5 劃分網(wǎng)格
10.2.6 施加載荷與約束
10.2.7 結(jié)果后處理
10.2.8 保存與退出
10.3 本章小結(jié)
第11章 熱應(yīng)力耦合分析
11.1 熱應(yīng)力概述
11.2 熱應(yīng)力基本理論
11.3 熱應(yīng)力案例一——瞬態(tài)熱應(yīng)力
11.3.1 熱應(yīng)力案例描述
11.3.2 啟動Workbench并建立分析項目
11.3.3 創(chuàng)建幾何體模型
11.3.4 材料設(shè)置
11.3.5 劃分網(wǎng)格
11.3.6 施加載荷與約束
11.3.7 結(jié)果后處理
11.3.8 保存與退出
11.4 熱應(yīng)力案例二——熱應(yīng)力對結(jié)構(gòu)模態(tài)影響
11.4.1 啟動Workbench并建立分析項目
11.4.2 創(chuàng)建幾何體模型
11.4.3 創(chuàng)建分析項目
11.4.4 劃分網(wǎng)格
11.4.5 施加載荷與約束
11.4.6 結(jié)果后處理
11.4.7 啟動Workbench并建立分析項目
11.4.8 創(chuàng)建幾何體模型
11.4.9 創(chuàng)建分析項目
11.4.10 劃分網(wǎng)格
11.4.11 施加載荷與約束
11.4.12 結(jié)果后處理
11.4.13 啟動Workbench并建立分析項目
11.4.14 創(chuàng)建幾何體模型
11.4.15 創(chuàng)建分析項目
11.4.16 劃分網(wǎng)格
11.4.17 施加載荷與約束
11.5 熱應(yīng)力案例三——熱疲勞
11.5.1 案例描述
11.5.2 啟動Workbench并建立分析項目
11.5.3 創(chuàng)建幾何體模型
11.5.4 材料設(shè)置
11.5.5 劃分網(wǎng)格
11.5.6 施加載荷與約束
11.5.7 結(jié)果后處理
11.5.8 保存與退出
11.6 本章小結(jié)
第12章 熱流耦合分析
12.1 流體動力學實例一——CFX流場分析
12.1.1 問題描述
12.1.2 啟動Workbench并建立分析項目
12.1.3 創(chuàng)建幾何體模型
12.1.4 網(wǎng)格劃分
12.1.5 初始化及求解控制
12.1.6 流體計算
12.1.7 結(jié)果后處理
12.2 流體動力學實例二——Fluent流場分析
12.2.1 問題描述
12.2.2 軟件啟動與保存
12.2.3 導入幾何數(shù)據(jù)文件
12.2.4 網(wǎng)格設(shè)置
12.2.5 進入Fluent平臺
12.2.6 材料選擇
12.2.7 設(shè)置幾何屬性
12.2.8 流體邊界條件
12.2.9 求解器設(shè)置
12.2.10 結(jié)果后處理
12.2.11 POST后處理
12.3 流體動力學實例三——Icepak流場分析
12.3.1 問題描述
12.3.2 軟件啟動與保存
12.3.3 導入幾何數(shù)據(jù)文件
12.3.4 添加Icepak模塊
12.3.5 熱源設(shè)置
12.3.6 求解分析
12.3.7 POST后處理
12.3.8 靜態(tài)力學分析
12.4 本章小結(jié)
第13章 磁熱耦合分析
13.1 磁熱耦合概述
13.2 磁熱耦合案例
13.2.1 問題描述
13.2.2 軟件啟動與保存
13.2.3 建立電磁分析
13.2.4 幾何模型建立
13.2.5 求解域的設(shè)置
13.2.6 創(chuàng)建并賦材料
13.2.7 添加激勵
13.2.8 分析步創(chuàng)建
13.2.9 模型檢查與計算
13.2.10 后處理
13.2.11 創(chuàng)建幾何數(shù)據(jù)共享
13.3 本章小結(jié)
第14章 電磁熱流耦合分析
14.1 電磁熱流耦合概述
14.2 電磁熱流耦合案例
14.2.1 問題描述
14.2.2 軟件啟動與保存
14.2.3 建立電磁分析
14.2.4 幾何模型建立
14.2.5 求解域的設(shè)置
14.2.6 創(chuàng)建并賦材料
14.2.7 添加激勵
14.2.8 分析步創(chuàng)建
14.2.9 模型檢查與計算
14.2.10 后處理
14.2.11 創(chuàng)建幾何數(shù)據(jù)共享
14.3 本章小結(jié)
附錄A 常用材料的熱物性表
附錄B 空氣熱物性參數(shù)
參考文獻