ANSYS Workbench有限元分析实例详解(静力学)

周炬，副教授，就职南华大学机械工程学院，从事有限元法等课程的教学工作，拥有12年ANSYS软件应用经验，完成过多种大型设备性能评价、环境预测和评估、汽车噪声与振动、材料疲劳裂纹等CAE项目研究。
苏金英，高级工程师。曾在企业从事产品研发多年，现为湖南有色金属职业技术学院机械专业教师，对CAD CAE软件的应用实战能力强。

第1章 CAE分析步骤 1
1.1 模型简化 2
1.2 边界正确 3
1.3 参数合理 3
1.4 网格适用 5
第2章 ANSYS Workbench主界面设置 7
2.1 窗口设置 7
2.1.1 分析系统 7
2.1.2 组件系统 8
2.1.3 客户化系统 9
2.1.4 设计优化系统 10
2.1.5 File菜单 10
2.1.6 View菜单 10
2.2 功能设置 11
2.3 工程流程图 12
2.4 ACT插件 13
2.5 Windows界面相应操作 24
2.5.1 Administrator用户定义 24
2.5.2 文件名定义 24
2.5.3 环境变量定义 25
2.5.4 监视计算资源 25
2.5.5 查找文件 26
2.5.6 鼠标的应用 27
第3章 Workbench建模 28
3.1 Imprint Faces（映射面）定义 29
3.1.1 平面映射（含线映射） 29
3.1.2 圆弧面映射 31
3.1.3 曲面映射 33
3.2 概念建模 37
3.3 体操作 41
3.4 工具功能 42
3.5 综合实例 43
3.5.1 实例1：DM修复模型及相应建模（抽壳、填充） 43
3.5.2 实例2：SpaceClaim抽取梁模型及截面定义（宏定义及调用） 48
3.5.3 实例3：依据点云文件生成3D模型 56
第4章 线性静力学分析 63
4.1 有限元求解静力学基本原理 63
4.2 梁单元静力学分析 65
4.2.1 梁模型有限元计算 65
4.2.2 复杂（变截面、扭转）梁模型建立 72
4.2.3 铰接梁模型建立 77
4.2.4 Beam单元实例运用 80
4.2.5 Beam计算错误释义 94
4.2.6 小结 100
4.3 二维XY平面单元静力学分析 100
4.3.1 平面应力 101
4.3.2 平面应变 117
4.3.3 轴对称 129
4.3.4 小结 135
4.4 三维壳单元静力学分析 136
4.4.1 壳单元模型 136
4.4.2 壳单元之复合材料模型 165
4.4.3 壳单元之计算错误释义 182
4.4.4 小结 189
4.5 三维实体静力学分析 189
4.5.1 Point Mass的应用 189
4.5.2 约束中Rigid（刚性）与Deformable（柔性）的区别 201
4.5.3 Moment载荷 213
4.5.4 小结 220
4.6 Link单元静力学分析 220
4.6.1 Link180模型之分步加载 221
4.6.2 Link180模型之inis命令定义初始条件 229
4.7 Fracture（Crack）模型静力学分析 238
4.7.1 2D Pre-Meshed Crack模型 240
4.7.2 3D Crack模型 251
4.7.3 Solid65单元模型 259
4.8 子模型（Submodel）静力学分析 268
第5章 非线性静力学分析 293
5.1 材料非线性分析 293
5.1.1 基本概念 293
5.1.2 超弹性材料本构分析实例 308
5.1.3 蠕变材料本构分析实例 317
5.1.4 非线性随动强化本构分析实例 333
5.2 几何非线性分析 340
5.2.1 基本概念 341
5.2.2 线性特征值屈曲分析实例 345
5.2.3 基于初始缺陷的非线性屈曲分析实例 352
5.2.4 非线性后屈曲分析实例 356
5.3 状态非线性分析—接触 367
5.3.1 基本概念 367
5.3.2 不同连接方式对比 382
5.3.3 Gasket和Bolt组合接触实例 386
5.3.4 燕尾槽接触实例 397
5.3.5 箱体开启分析实例 405
5.3.6 土弹簧分析实例 412
5.3.7 复杂模型接触设置实例 419
5.3.8 材料非线性接触设置实例 424
5.3.9 接触设置综合实例 435
5.4 状态非线性分析—状态分离 445
5.4.1 实体损伤失效实例 445
5.4.2 生死单元实例 453
5.4.3 内聚力（CZM）分离实例 459
5.5 非线性收敛方法总结 466
参考文献 469
后记 470