ANSYS Workbench現代機械設計實用教程：有限元分析·優(yōu)化設計·可靠性設計

第1章　 緒論 0011.1 概述 0011.2 現代設計方法特點 0011.3 常用現代設計方法簡介 0031.3.1 計算機輔助設計 0031.3.2 有限元分析 0041.3.3 優(yōu)化設計 0041.3.4 可靠性設計 0041.3.5 綠色設計 0041.3.6 虛擬設計 0061.3.7 并行設計 0071.3.8 智能設計 0091.3.9 創(chuàng)新設計 0091.3.10 模糊設計 0101.3.11 模塊化設計 0101.3.12 動態(tài)分析設計 011習題 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值法近似解的比較 026習題 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 導入外部CAD建模 0463.4.3 DM三維建?！ё?0473.5 網格劃分 0563.5.1 網格劃分步驟 0563.5.2 分析類型的選擇 0563.5.3 網格形狀的控制 0573.5.4 網格大小的控制 0603.6 施加邊界條件 0633.6.1 載荷類型 0633.6.2 結構支撐 0643.7 求解及結果 0653.7.1 常用結果 0653.7.2 四大強度理論 0663.7.3 應力工具 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習題 080第5章　 平面問題 0815.1 平面應力與平面應變 0815.2 平面單元類型 0825.3 平面應力問題實例——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 殼單元應用實例——掛鉤 1398.3.1 問題描述 1398.3.2 有限元分析過程 140習題 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習題 153第10章　 動力學問題 15510.1 動力學分析概述 15510.2 模態(tài)分析 15610.2.1 模態(tài)分析理論基礎 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：不帶預應力的模態(tài)分析 15910.3.2 實例2：帶預應力的模態(tài)分析 16310.4 諧響應分析 16610.4.1 諧響應分析理論基礎 16610.4.2 諧響應分析步驟 16710.5 諧響應分析實例——飛機機翼 171習題 179第11章　 電-熱-力耦合問題 18011.1 傳熱學基礎 18011.1.1 傳熱學經典理論 18011.1.2 熱傳遞方式 18011.1.3 溫度場 18111.1.4 傳熱學在工程領域中的應用 18111.2 熱應力耦合分析 18211.2.1 熱分析過程 18211.2.2 熱應力分析過程 18611.3 實例1：熱應力耦合分析——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習題 204優(yōu)化設計篇第12章　 優(yōu)化設計理論簡介 20812.1 概述 20812.1.1 優(yōu)化設計與傳統(tǒng)設計方法的比較 20812.1.2 優(yōu)化設計一般過程 20912.2 優(yōu)化設計的數學模型 21012.2.1 設計變量與設計空間 21012.2.2 約束 21112.2.3 目標函數 21212.2.4 數學模型 21212.2.5 應用實例 21312.3 優(yōu)化設計基本方法 216習題 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)化實現方法 22113.1.3 拓撲優(yōu)化設計流程 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)化設置 22313.4 設計結果與驗證 22313.4.1 拓撲優(yōu)化求解結果 22313.4.2 拓撲優(yōu)化結果驗證分析 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習題 233第14章　 ANSYS Workbench尺寸優(yōu)化 23514.1 ANSYS Workbench設計探索優(yōu)化介紹 23514.1.1 設計探索優(yōu)化模塊及流程 23514.1.2 模型參數化 23614.1.3 相關性分析 23914.1.4 DOE實驗設計 24114.1.5 響應面擬合 24314.1.6 目標驅動優(yōu)化 24514.2 基于參數敏感性的響應面尺寸優(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 相關性分析 26014.2.5 發(fā)動機曲軸尺寸優(yōu)化設計 264習題 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 可靠性設計的基本內容 27615.1.4 可靠性設計的特點 27615.2 可靠性基礎概念 27715.2.1 可靠性與故障率 27715.2.2 產品失效模型 27915.2.3 產品的平均壽命 28215.3 零件機械強度可靠性設計 28315.3.1 應力-強度干涉模型 28315.3.2 用分析法進行可靠性預計 28315.3.3 受拉零件靜強度的可靠性設計 28515.3.4 梁的靜強度可靠性設計 288習題 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 靜力學分析 29316.3.3 六西格瑪分析 297習題 302參考文獻 303