ANSYS Workbench現(xiàn)代機械設(shè)計實用教程：有限元分析·優(yōu)化設(shè)計·可靠性設(shè)計

第1章　 緒論 0011.1 概述 0011.2 現(xiàn)代設(shè)計方法特點 0011.3 常用現(xiàn)代設(shè)計方法簡介 0031.3.1 計算機輔助設(shè)計 0031.3.2 有限元分析 0041.3.3 優(yōu)化設(shè)計 0041.3.4 可靠性設(shè)計 0041.3.5 綠色設(shè)計 0041.3.6 虛擬設(shè)計 0061.3.7 并行設(shè)計 0071.3.8 智能設(shè)計 0091.3.9 創(chuàng)新設(shè)計 0091.3.10 模糊設(shè)計 0101.3.11 模塊化設(shè)計 0101.3.12 動態(tài)分析設(shè)計 011習(xí)題 012有限元分析篇第2章　 有限元法理論簡介 0142.1 有限元方法基本思想 0142.2 有限元模型基本構(gòu)成 0152.3 有限元分析基本步驟 0162.4 有限元分析解題步驟實例——梯形板 0172.4.1 提出問題 0172.4.2 預(yù)處理階段 0182.4.3 求解階段 0232.4.4 后處理階段 0242.4.5 精確解析解與有限元數(shù)值法近似解的比較 026習(xí)題 027第3章　 ANSYS Workbench分析流程 0283.1 ANSYS Workbench分析流程 0283.2 項目管理與文件管理 0293.2.1 項目管理 0293.2.2 操作界面 0293.2.3 文件管理 0313.3 選擇或定義材料 0333.3.1 選擇材料 0343.3.2 新建材料 0353.4 建立幾何模型 0363.4.1 DM建模 0363.4.2 導(dǎo)入外部CAD建模 0463.4.3 DM三維建模——支座 0473.5 網(wǎng)格劃分 0563.5.1 網(wǎng)格劃分步驟 0563.5.2 分析類型的選擇 0563.5.3 網(wǎng)格形狀的控制 0573.5.4 網(wǎng)格大小的控制 0603.6 施加邊界條件 0633.6.1 載荷類型 0633.6.2 結(jié)構(gòu)支撐 0643.7 求解及結(jié)果 0653.7.1 常用結(jié)果 0653.7.2 四大強度理論 0663.7.3 應(yīng)力工具 0673.8 ANSYS Workbench解題步驟——支座 0683.8.1 問題描述 0683.8.2 有限元分析過程 068習(xí)題 071第4章　 三維空間問題 0734.1 三維實體單元類型 0734.2 空間問題實例——汽車連桿 0744.2.1 問題描述 0744.2.2 有限元分析過程 075習(xí)題 080第5章　 平面問題 0815.1 平面應(yīng)力與平面應(yīng)變 0815.2 平面單元類型 0825.3 平面應(yīng)力問題實例——帶孔矩形板 0845.3.1 問題描述 0845.3.2 有限元分析過程 084習(xí)題 090第6章　 對稱問題 0926.1 對稱問題 0926.1.1 對稱與反對稱 0926.1.2 對稱類型 0936.2 實例1：平面對稱問題實例——帶孔矩形板 0936.2.1 問題描述 0936.2.2 有限元分析過程 0936.3 實例2：三維對稱問題實例——汽車連桿 1006.3.1 問題描述 1006.3.2 有限元分析過程 1006.4 實例3：軸對稱問題實例——油缸 1066.4.1 問題描述 1066.4.2 有限元分析過程 1066.5 實例4：圓周循環(huán)對稱問題實例——帶孔飛輪 1126.5.1 問題描述 1126.5.2 有限元分析過程 112習(xí)題 118第7章　 梁單元分析問題 1197.1 梁單元類型 1197.2 實例1——懸臂梁 1197.2.1 問題描述 1197.2.2 有限元分析過程 1207.3 實例2——簡支梁 1297.3.1 問題描述 1297.3.2 有限元分析過程 129習(xí)題 136第8章　 薄板、殼問題 1388.1 殼單元類型 1388.2 殼模型的建立——抽中面操作 1398.3 殼單元應(yīng)用實例——掛鉤 1398.3.1 問題描述 1398.3.2 有限元分析過程 140習(xí)題 144第9章　 裝配體接觸問題 1469.1 接觸類型 1469.2 接觸問題實例——螺栓連接 1479.2.1 問題描述 1479.2.2 有限元分析過程 147習(xí)題 153第10章　 動力學(xué)問題 15510.1 動力學(xué)分析概述 15510.2 模態(tài)分析 15610.2.1 模態(tài)分析理論基礎(chǔ) 15610.2.2 Workbench模態(tài)分析步驟 15610.3 模態(tài)分析實例——飛機機翼 15910.3.1 實例1：不帶預(yù)應(yīng)力的模態(tài)分析 15910.3.2 實例2：帶預(yù)應(yīng)力的模態(tài)分析 16310.4 諧響應(yīng)分析 16610.4.1 諧響應(yīng)分析理論基礎(chǔ) 16610.4.2 諧響應(yīng)分析步驟 16710.5 諧響應(yīng)分析實例——飛機機翼 171習(xí)題 179第11章　 電-熱-力耦合問題 18011.1 傳熱學(xué)基礎(chǔ) 18011.1.1 傳熱學(xué)經(jīng)典理論 18011.1.2 熱傳遞方式 18011.1.3 溫度場 18111.1.4 傳熱學(xué)在工程領(lǐng)域中的應(yīng)用 18111.2 熱應(yīng)力耦合分析 18211.2.1 熱分析過程 18211.2.2 熱應(yīng)力分析過程 18611.3 實例1：熱應(yīng)力耦合分析——冷卻柵管 18711.3.1 問題描述 18711.3.2 冷卻柵管穩(wěn)態(tài)熱分析 18811.3.3 冷卻柵管熱應(yīng)力分析 19411.4 實例2：電熱耦合分析——平板式汽車氧傳感器 19711.4.1 問題描述 19711.4.2 氧傳感器電熱耦合分析 198習(xí)題 204優(yōu)化設(shè)計篇第12章　 優(yōu)化設(shè)計理論簡介 20812.1 概述 20812.1.1 優(yōu)化設(shè)計與傳統(tǒng)設(shè)計方法的比較 20812.1.2 優(yōu)化設(shè)計一般過程 20912.2 優(yōu)化設(shè)計的數(shù)學(xué)模型 21012.2.1 設(shè)計變量與設(shè)計空間 21012.2.2 約束 21112.2.3 目標函數(shù) 21212.2.4 數(shù)學(xué)模型 21212.2.5 應(yīng)用實例 21312.3 優(yōu)化設(shè)計基本方法 216習(xí)題 218第13章　 ANSYS Workbench拓撲優(yōu)化 22013.1 拓撲優(yōu)化介紹 22013.1.1 什么是拓撲優(yōu)化 22013.1.2 拓撲優(yōu)化實現(xiàn)方法 22113.1.3 拓撲優(yōu)化設(shè)計流程 22113.1.4 拓撲優(yōu)化分析界面 22213.2 拓撲優(yōu)化工具 22213.3 拓撲優(yōu)化設(shè)置 22313.4 設(shè)計結(jié)果與驗證 22313.4.1 拓撲優(yōu)化求解結(jié)果 22313.4.2 拓撲優(yōu)化結(jié)果驗證分析 22413.5 拓撲優(yōu)化實例——汽車輪轂 22513.5.1 問題描述 22513.5.2 汽車輪轂靜力分析 22513.5.3 汽車輪轂拓撲優(yōu)化 22713.5.4 汽車輪轂優(yōu)化驗證分析 229習(xí)題 233第14章　 ANSYS Workbench尺寸優(yōu)化 23514.1 ANSYS Workbench設(shè)計探索優(yōu)化介紹 23514.1.1 設(shè)計探索優(yōu)化模塊及流程 23514.1.2 模型參數(shù)化 23614.1.3 相關(guān)性分析 23914.1.4 DOE實驗設(shè)計 24114.1.5 響應(yīng)面擬合 24314.1.6 目標驅(qū)動優(yōu)化 24514.2 基于參數(shù)敏感性的響應(yīng)面尺寸優(yōu)化實例——發(fā)動機曲軸 24814.2.1 問題描述 24814.2.2 發(fā)動機曲軸靜力分析 24814.2.3 發(fā)動機曲軸模態(tài)分析 25814.2.4 相關(guān)性分析 26014.2.5 發(fā)動機曲軸尺寸優(yōu)化設(shè)計 264習(xí)題 271可靠性分析篇第15章　 可靠性基本概念與理論 27415.1 概述 27415.1.1 可靠性發(fā)展歷程 27415.1.2 可靠性定義 27515.1.3 可靠性設(shè)計的基本內(nèi)容 27615.1.4 可靠性設(shè)計的特點 27615.2 可靠性基礎(chǔ)概念 27715.2.1 可靠性與故障率 27715.2.2 產(chǎn)品失效模型 27915.2.3 產(chǎn)品的平均壽命 28215.3 零件機械強度可靠性設(shè)計 28315.3.1 應(yīng)力-強度干涉模型 28315.3.2 用分析法進行可靠性預(yù)計 28315.3.3 受拉零件靜強度的可靠性設(shè)計 28515.3.4 梁的靜強度可靠性設(shè)計 288習(xí)題 291第16章　 ANSYS Workbench的六西格瑪可靠性分析 29216.1 六西格瑪可靠性分析簡介 29216.2 六西格瑪可靠性分析的基本步驟 29316.3 六西格瑪可靠性分析實例——連桿 29316.3.1 問題描述 29316.3.2 靜力學(xué)分析 29316.3.3 六西格瑪分析 297習(xí)題 302參考文獻 303