本书是全面、系统学习和运用ANSYS Workbench14.0软件的书籍，内容包括ANSYS Workbench导入、ANSYS Workbench的安装、使用前的准备与配置、ANSYS Workbench通用前处理与结果后处理、几何建模、网格划分、载荷定义、约束定义、梁结构分析、薄壳结构分析、装配结构分析、结构非线性分析和ANSYS Workbench结构分析综合范例等。

前 言 ANSYS 是美国ANSYS公司推出的一款功能强大的大型分析软件系统，其功能涵盖了产品的结构、频率、流体、热力、电场、磁场、声场等的分析，应用范围涉及汽车、机械、航空航天、造船、通用机械、数控加工、医疗、玩具和电子等诸多领域。最新的 ANSYS Workbench 14.0版本扩展了 ANSYS 系列产品的集成与多物理场的耦合应用。从总体上看，ANSYS Workbench 14.0 的新优势主要体现在三个领域：扩展了工程应用、复杂系统的仿真、高性能计算（HPC）的驱动创新。 本书是ANSYS Workbench 14.0结构分析快速入门、进阶与精通教程，其特色如下。 前呼后应，浑然一体。书中各章节相互关联，环环相扣，书中后面的网格划分、非线性结构分析、非线性结构分析和ANSYS结构分析实际综合应用等章节中的许多实例或案例，都在前面的几何建模章节中详细讲述了它们的三维建模的方法和过程，这样的安排有利于迅速提升读者的软件综合应用能力，使读者既能三维建模，又能进行分析，这样无疑会极大地提升读者的职业竞争力。 本书实例、范例、案例丰富，对软件中的主要命令和功能，先结合简单的实例进行讲解，然后安排一些较复杂的综合范例或案例，帮助读者深入理解和灵活应用。另外，本书中大量的实例、范例、案例如果详细叙述则需要更多的纸张，由于纸质容量有限（增加纸张页数势必增加书的定价），因而将这些实例、范例、案例的详细操作视频录像（含语音讲解）存入了随书光盘中，读者借助随书光盘则可以进一步迅速提高软件使用能力和技巧。 讲解详细，条理清晰，保证自学的读者能独立学习和运用ANSYS Workbench 14.0软件。 写法独特，采用ANSYS 软件中真实的对话框、操控板和按钮等进行讲解，使初学者能够直观、准确地操作软件，从而大大提高学习效率。 附加值极高，本书附带2张多媒体DVD教学光盘，制作了259段（集）ANSYS应用技巧和具有针对性实例的教学视频（全部提供语音教学视频），时间长达8.8小时（532分钟），2张DVD光盘教学文件容量共计6.6GB，可以帮助读者轻松、高效地学习。 本书主要编写人员来自北京兆迪科技有限公司，该公司专门从事CAD/CAM/CAE技术的研究、开发、咨询及产品设计与制造服务，并提供ANSYS、CATIA、UG、Creo、Adams等软件的专业培训及技术咨询，在本书编写过程中得到了该公司的大力帮助，在此表示衷心的感谢。 编 者

目 录 第1章 ANSYS Workbench基础 1 1.1 有限元CAE设计优势 1 1.2 ANSYS Workbench概述 3 1.3 ANSYS Workbench14.0新功能概述 3 1.4 ANSYS Workbench安装 7 1.5 启动ANSYS Workbench 14 1.6 ANSYS Workbench用户界面 15 1.7 ANSYS Workbench项目列表操作 18 1.7.1 新建项目列表 18 1.7.2 项目列表基本操作 23 1.8 ANSYS Workbench结构分析流程 26 1.9 ANSYS Workbench文件基本操作与管理 26 1.9.1 文件基本操作 26 1.9.2 文件管理 28 1.10 Mechanical APDL简介 30 1.11 Workbench与CAD软件系统集成设置 32 第2章 ANSYS Workbench基本操作 35 2.1 概述 35 2.2 设计数据管理 36 2.2.1 设计数据管理界面 36 2.2.2 定义新材料 39 2.2.3 材料数据库管理器 41 2.2.4 定义新材料库 42 2.3 设计参数设置 45 2.3.1 概述 45 2.3.2 参数设置操作 48 2.4 几何属性 53 2.4.1 导入几何体 53 2.4.2 几何体属性 53 2.5 单位系统 55 2.5.1 设置单位系统 55 2.5.2 新建单位系统 56 2.6 选择工具 57 2.6.1 一般选择工具 57 2.6.2 命名选择工具 59 2.7 坐标系 65 2.8 求解选项 67 2.9 求解与后处理结果 67 2.10 结果后处理工具 72 2.10.1 结果工具栏 72 2.10.2 剖截面 79 2.11 分析报告 81 2.11.1 创建结果图解报告 81 2.11.2 创建分析报告 83 第3章 几何建模 86 3.1 Design Modeler 几何建模基础 86 3.1.1 Design Modeler 建模平台 86 3.1.2 Design Modeler鼠标操作 90 3.2 二维草图绘制 91 3.2.1 草图平面 91 3.2.2 进入与退出草图绘制模式 96 3.2.3 草绘设置 97 3.2.4 草图的绘制 98 3.2.5 草图修改 102 3.2.6 草图尺寸标注 109 3.2.7 草图约束 114 3.3 三维实体建模 116 3.3.1 基本体素建模 116 3.3.2 拉伸 120 3.3.3 特征操作与编辑 126 3.3.4 旋转 128 3.3.5 圆角 129 3.3.6 倒斜角 131 3.3.7 抽壳/曲面 132 3.3.8 扫描 134 3.3.9 混合 135 3.4 三维实体操作 136 3.4.1 冻结与解冻 136 3.4.2 布尔操作 138 3.4.3 体操作 140 3.4.4 阵列 146 3.4.5 分割 149 3.4.6 对称 151 3.4.7 填充 151 3.4.8 包围 153 3.5 几何体的简化与修复 154 3.5.1 删除面 154 3.5.2 延伸曲面 155 3.5.3 修补曲面 156 3.5.4 合并曲面 157 3.5.5 提取中面 158 3.5.6 接合 159 3.5.7 几何体修复 160 3.6 分析工具 170 3.7 概念建模 172 3.7.1 创建线体 172 3.7.2 创建面体 174 3.7.3 横截面 177 3.8 ANSYS Workbench几何建模实际应用一 178 3.9 ANSYS Workbench几何建模实际应用二 182 3.10 ANSYS Workbench几何建模实际应用三 187 3.11 ANSYS Workbench几何建模实际应用四 193 3.12 ANSYS Workbench几何建模实际应用五 198 3.13 ANSYS Workbench几何建模实际应用六 206 第4章 网格划分 217 4.1 ANSYS Workbench14.0网格划分基础 217 4.1.1 概述 217 4.1.2 网格类型 218 4.1.3 ANSYS网格划分平台 219 4.1.4 ANSYS Workbench网格划分界面 219 4.1.5 网格划分方法 221 4.1.6 ANSYS Workbench网格划分流程 224 4.2 全局网格控制 224 4.2.1 概述 224 4.2.2 划分网格 225 4.2.3 全局网格参数设置 226 4.2.4 全局网格参数设置实际应用 231 4.3 局部网格控制 234 4.3.1 概述 234 4.3.2方法控制 235 4.3.3尺寸控制 241 4.3.4接触尺寸控制 245 4.3.5加密控制 246 4.3.6面映射控制 247 4.3.7匹配控制 250 4.3.8简化控制 251 4.3.9分层网格控制 253 4.4 虚拟拓扑 254 4.4.1 概述 254 4.4.2 虚拟拓扑基本操作 256 4.4.3 虚拟拓扑在网格划分中的应用 263 4.5 网格检查 268 4.6 ANSYS Workbench网格划分实际应用一 276 4.7 ANSYS Workbench网格划分实际应用二 278 4.8 ANSYS Workbench网格划分实际应用三 282 4.9 ANSYS Workbench网格划分实际应用四 284 第5章 载荷定义 288 5.1　惯性载荷 288 5.1.1 加速度 288 5.1.2 重力加速度 290 5.1.3 旋转速度 291 5.2 结构载荷 292 5.2.1 力 292 5.2.2 压力 295 5.2.3 远程载荷 298 5.2.4 轴承载荷 299 5.2.5 螺栓载荷 300 5.2.6 力矩 302 第6章 约束定义 304 6.1 支撑约束 304 6.1.1 固定约束 305 6.1.2 强迫位移 305 6.1.3 远程位移 307 6.1.4 无摩擦约束 308 6.1.5 仅压缩约束 309 6.1.6 圆柱面约束 310 6.1.7 简支约束 311 6.1.8 固定旋转 312 6.1.9 弹性支撑 313 6.2 条件关系 314 6.2.1 耦合 315 6.2.2 约束方程 315 第7章 线性静力结构分析 316 7.1 线性静力结构分析基础 316 7.2 线性静力结构分析流程 317 7.3 杆系与梁系结构分析 322 7.3.1 概述 322 7.3.2 杆系与梁系结构分析一般流程 322 7.4 薄壳结构分析 326 7.4.1 概述 326 7.4.2 薄壳结构分析一般流程 327 7.5 平面问题分析 330 7.5.1 概述 330 7.5.2 平面应力问题 330 7.5.3 平面应变问题 337 7.5.4 轴对称问题 345 7.6 接触分析 351 7.6.1 概述 351 7.6.2 接触类型 351 7.6.3 接触定义 355 7.6.4 壳接触分析 380 7.6.5 网格连接 384 7.7 曲面接触分析实际应用 387 第8章 非线性结构分析 395 8.1 非线性分析基础 395 8.2 几何非线性 395 8.2.1 网格控制 396 8.2.2 大变形 397 8.3 材料非线性 397 8.3.1 塑性材料 398 8.3.2 超弹性材料 399 8.4 接触非线性 405 8.5 非线性诊断 405 8.5.1 非线性收敛诊断 405 8.5.2 非线性诊断总结 407 8.6 非线性结构分析流程 407 第9章 ANSYS结构分析实际综合应用 414 9.1 结构分析实际综合应用一——支架结构分析 414 9.2 结构分析实际综合应用二——飞轮结构分析 418 9.3 结构分析实际综合应用三——3D梁结构分析 422 9.4 结构分析实际综合应用四——水龙头结构分析 431 9.5 结构分析实际综合应用五——汽车钣金件结构分析 435 9.6 结构分析实际综合应用六——锥形涨套结构分析 441 9.7 结构分析实际综合应用七——结构非线性分析实例 449