ANSYS 14热力学/电磁学/耦合场分析自学手册【2025|PDF下载-Epub版本|mobi电子书|kindle百度云盘下载】

ANSYS 14热力学/电磁学/耦合场分析自学手册PDF格式电子书版下载

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第1章 ANSYS概述1

1.1 ANSYS家族概述2

1.1.1 CAE的发展历程3

1.1.2 CAE的优越性4

1.2有限元法简介5

1.2.1有限元法的基本思想5

1.2.2有限元法的特点6

1.3 ANSYS简介7

1.3.1 ANSYS的发展7

1.3.2 ANSYS的功能7

1.4 ANSYS 14.0的启动及运行9

1.4.1 ANSYS 14.0的启动9

1.4.2 ANSYS 14.0运行环境配置10

1.5程序结构11

1.5.1处理器11

1.5.2文件格式12

1.5.3输入方式12

1.5.4输出文件类型12

第2章 ANSYS基本功能14

2.1 ANSYS 14.0图形用户界面的组成15

2.2启动图形用户界面16

2.3对话框及其组件17

2.3.1文本框17

2.3.2单选列表18

2.3.3双列选择列表18

2.3.4标签对话框19

2.3.5选取框19

2.4菜单栏20

2.4.1文件菜单21

2.4.2选取菜单23

2.4.3列表菜单25

2.4.4绘图菜单29

2.4.5绘图控制菜单30

2.4.6工作平面菜单37

2.4.7参量菜单39

2.4.8宏菜单41

2.4.9菜单控制菜单43

2.4.10帮助菜单43

2.5输入窗口45

2.6主菜单45

2.6.1优选项46

2.6.2预处理器47

2.6.3求解器52

2.6.4通用后处理器55

2.6.5时间历程后处理器58

2.6.6拓扑优化器60

2.6.7优化器61

2.6.8概率设计和辐射选项61

2.6.9运行时间估计量62

2.6.10记录编辑器62

2.7输出窗口63

2.8工具条64

2.9图形窗口64

2.9.1图形显示65

2.9.2多窗口绘图67

2.9.3增强图形显示70

2.10个性化界面71

2.10.1改变字体和颜色71

2.10.2改变GUI的启动菜单显示71

2.10.3改变菜单链接和对话框72

第3章 几何建模73

3.1几何模型的输入74

3.1.1输入IGES单一实体74

3.1.2输入 SAT单一实体77

3.1.3输入SAT实体集合79

3.1.4输入Parasolid单一实体83

3.1.5输入Parasolid实体集合86

3.2对输入模型修改89

3.3自主建模92

3.3.1自顶向下建模实例92

3.3.2自底向上建模实例101

第4章 求解分析111

4.1分析问题112

4.1.1问题描述112

4.1.2确定问题的范围113

4.2建立有限元模型115

4.2.1创建实体模型115

4.2.2对实体模型进行网格划分123

4.3施加载荷124

4.4进行求解128

4.4.1求解器的类别128

4.4.2求解检查128

4.4.3求解的实施129

4.4.4求解会碰到的问题130

4.5后处理130

4.6分析步骤示例——工字钢悬臂梁134

4.6.1分析问题134

4.6.2建立有限元模型134

4.6.3施加载荷139

4.6.4进行求解140

4.6.5后处理141

4.6.6命令流143

第5章 热力学分析基础145

5.1热力学分析概论146

5.1.1热分析的特点146

5.1.2 ANSYS中热分析单元简介147

5.1.3热分析的基本过程150

5.2热分析的分类152

5.2.1稳态热分析152

5.2.2瞬态热分析概述153

5.2.3非线性分析综述158

5.2.4热辐射基本理论及在ANSYS中的处理方法169

5.2.5相变基本术语181

第6章 热力学分析实例186

6.1稳态热分析的实例——换热管的热分析187

6.1.1问题描述187

6.1.2 GUI分析过程187

6.1.3命令流方式198

6.2瞬态热分析实例——钢球淬火过程温度分析207

6.2.1问题描述207

6.2.2 GUI分析过程207

6.2.3命令流方式218

6.3热应力分析实例——换热管的热应力分析223

6.3.1问题描述223

6.3.2 GUI分析过程223

6.3.3命令流方式229

6.4热辐射分析实例——立方体坯料空冷过程分析229

6.4.1问题描述229

6.4.2 GUI操作步骤230

6.4.3 APDL命令流程序235

6.5相变分析实例——某焊接件两焊缝在顺序焊接过程中的分析235

6.5.1问题描述235

6.5.2 GUI操作步骤236

6.5.3 APDL命令流程序246

6.6摩擦生热分析实例——两物体相对转动过程中的摩擦生热分析246

6.6.1问题描述246

6.6.2 GUI操作步骤247

6.6.3 APDL命令流程序254

第7章 电磁学分析基础255

7.1电磁分析概论256

7.1.1 ANSYS电磁场分析对象256

7.1.2电磁场单元概述257

7.1.3电磁宏258

7.1.4远场单元及远场单元的使用266

7.2电磁学分析的分类268

7.2.1二维静态磁场分析268

7.2.2二维谐波磁场分析272

7.2.3二维瞬态磁场分析276

7.2.4三维静态磁场标量法分析279

7.2.5三维静态磁场棱边单元法分析285

7.2.6三维谐波磁场棱边单元法分析289

7.2.7三维瞬态磁场棱边单元法分析294

7.2.8三维静态、谐波和瞬态节点法分析299

7.2.9稳态电流传导分析305

7.2.10静电场分析310

7.2.11电路分析316

7.2.12高频电磁场分析322

第8章 电磁学分析实例330

8.1二维静态磁场分析实例——二维螺线管制动器内静态磁场分析331

8.1.1问题描述331

8.1.2 GUI操作方法332

8.1.3命令流实现345

8.2二维谐波磁场分析实例——二维非线性谐波分析347

8.2.1问题描述348

8.2.2 GUI操作方法348

8.2.3命令流实现357

8.3二维瞬态磁场分析实例——带缝导体瞬态分析359

8.3.1问题描述359

8.3.2 GUI操作方法360

8.3.3命令流实现374

8.4三维静态磁场分析实例——棱边元法计算电机沟槽中的静态磁场分布380

8.4.1问题描述380

8.4.2 GUI操作方法381

8.4.3命令流实现391

8.5三维谐波与瞬态磁场分析实例——棱边元法计算电机沟槽中的谐波与瞬态磁场分布391

8.5.1问题描述391

8.5.2 GUI操作方法392

8.5.3命令流实现403

8.6静电场分析实例——电容计算403

8.6.1问题描述403

8.6.2 GUI操作方法404

8.6.3命令流实现414

8.7电路分析实例——瞬态电路分析414

8.7.1问题描述415

8.7.2 GUI操作方法415

8.7.3命令流实现426

8.8高频电磁场分析实例——腔体高频模态分析426

8.8.1问题描述426

8.8.2 GUI操作方法427

8.8.3命令流实现435

第9章 耦合场分析概述436

9.1耦合场分析的定义437

9.2耦合场分析的类型437

9.2.1直接方法437

9.2.2载荷传递分析437

9.2.3直接方法和载荷传递438

9.2.4其他分析方法441

9.3耦合场分析的单位制441

9.4直接耦合场分析447

9.4.1集总电单元447

9.4.2热—电分析448

9.4.3压电分析449

9.4.4电弹分析450

9.4.5压阻分析451

9.4.6结构—热分析453

9.4.7结构—热—电分析455

9.4.8磁—结构分析456

9.4.9电子机械分析456

9.5其他耦合场分析方法462

9.5.1 MFS单代码耦合分析462

9.5.2 MFX多代码耦合分析469

9.5.3载荷传递耦合物理分析478

9.5.4耦合物理电路分析487

第10章 耦合场分析实例491

10.1热结构耦合分析实例——某扁挤压筒耦合分析492

10.1.1问题描述492

10.1.2问题分析492

10.1.3 GUI操作步骤493

10.1.4APDL命令流程序502

10.2热电耦合分析实例——发电机耦合分析507

10.2.1前处理508

10.2.2求解517

10.2.3后处理518

10.2.4命令流520

10.3压电耦合分析实例——压电晶片耦合分析524

10.3.1前处理525

10.3.2驱动模拟求解533

10.3.3驱动模拟后处理533

10.3.4感应模拟求解534

10.3.5感应模拟后处理537

10.3.6命令流540

10.4载荷传递耦合物理场实例分析——流—固耦合分析实例540

10.4.1创建整个区域模型542

10.4.2创建流体物理环境549

10.4.3创建结构物理环境554

10.4.4流—固耦合求解558

10.4.5后处理562

10.4.6命令流564

10.5耦合物理电路模拟实例分析——机电-电路耦合分析实例564

10.5.1前处理565

10.5.2求解573

10.5.3后处理576

10.5.4命令流578