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《ANSYS 14熱力學(xué)/電磁學(xué)/耦合場(chǎng)分析自學(xué)手冊(cè)》以ANSYS 14為平臺(tái)，對(duì)ANSYS熱力學(xué)分析、電磁學(xué)分析和耦合場(chǎng)分析的基本思路、操作步驟、應(yīng)用技巧進(jìn)行了介紹，并結(jié)合工程應(yīng)用實(shí)例講述了ANSYS具體工程應(yīng)用方法。 　　《ANSYS 14熱力學(xué)/電磁學(xué)/耦合場(chǎng)分析自學(xué)手冊(cè)》首先介紹了ANSYS軟件及應(yīng)用ANSYS進(jìn)行有限元分析的例子，隨后介紹了熱力學(xué)分析、電磁學(xué)分析及多物理耦合場(chǎng)分析，最后以具體的工程實(shí)例深入淺出地介紹了這些技術(shù)的應(yīng)用。《ANSYS 14熱力學(xué)/電磁學(xué)/耦合場(chǎng)分析自學(xué)手冊(cè)》中所舉實(shí)例具有典型性、新穎性，并且每個(gè)實(shí)例都先用GUI方式一步一步教讀者如何操作，讓讀者輕松地學(xué)會(huì)，隨后提供詳細(xì)的命令流。 　　
《ANSYS 14熱力學(xué)/電磁學(xué)/耦合場(chǎng)分析自學(xué)手冊(cè)》適合ANSYS的熱力學(xué)、電磁學(xué)和耦合場(chǎng)分析的初學(xué)者和期望提高工程應(yīng)用能力的讀者，也可以作為大學(xué)本科學(xué)生與研究生進(jìn)行有限元分析的參考教材。本書附贈(zèng)光盤的內(nèi)容包括全書所有實(shí)例的程序文件和實(shí)例操作過程錄屏講解AVI文件。

目　錄
 
第1章　ANSYS概述　1
1.1　ANSYS家族概述　2
1.1.1　CAE的發(fā)展歷程　3
1.1.2　CAE的優(yōu)越性　4
1.2　有限元法簡(jiǎn)介　5
1.2.1　有限元法的基本思想　5
1.2.2　有限元法的特點(diǎn)　6
1.3　ANSYS簡(jiǎn)介　7
1.3.1　ANSYS的發(fā)展　7
1.3.2　ANSYS的功能　7
1.4　ANSYS 14.0的啟動(dòng)及運(yùn)行　9
1.4.1　ANSYS 14.0的啟動(dòng)　9
1.4.2　ANSYS 14.0運(yùn)行環(huán)境配置　10
1.5　程序結(jié)構(gòu)　11
1.5.1　處理器　11
1.5.2　文件格式　12
1.5.3　輸入方式　12
1.5.4　輸出文件類型　12
 
第2章　ANSYS基本功能　14
2.1　ANSYS 14.0圖形用戶界面的組成　15
2.2　啟動(dòng)圖形用戶界面　16
2.3　對(duì)話框及其組件　17
2.3.1　文本框　17
2.3.2　單選列表　18
2.3.3　雙列選擇列表　18
2.3.4　標(biāo)簽對(duì)話框　19
2.3.5　選取框　19
2.4　菜單欄　20
2.4.1　文件菜單　21
2.4.2　選取菜單　23
2.4.3　列表菜單　25
2.4.4　繪圖菜單　29
2.4.5　繪圖控制菜單　30
2.4.6　工作平面菜單　37
2.4.7　參量菜單　39
2.4.8　宏菜單　41
2.4.9　菜單控制菜單　43
2.4.10　幫助菜單　43
2.5　輸入窗口　45
2.6　主菜單　45
2.6.1　優(yōu)選項(xiàng)　46
2.6.2　預(yù)處理器　47
2.6.3　求解器　52
2.6.4　通用后處理器　55
2.6.5　時(shí)間歷程后處理器　58
2.6.6　拓?fù)鋬?yōu)化器　60
2.6.7　優(yōu)化器　61
2.6.8　概率設(shè)計(jì)和輻射選項(xiàng)　61
2.6.9　運(yùn)行時(shí)間估計(jì)量　62
2.6.10　記錄編輯器　62
2.7　輸出窗口　63
2.8　工具條　64
2.9　圖形窗口　64
2.9.1　圖形顯示　65
2.9.2　多窗口繪圖　67
2.9.3　增強(qiáng)圖形顯示　70
2.10　個(gè)性化界面　71
2.10.1　改變字體和顏色　71
2.10.2　改變GUI的啟動(dòng)菜單顯示　71
2.10.3　改變菜單鏈接和對(duì)話框　72
 
第3章　幾何建模　73
3.1　幾何模型的輸入　74
3.1.1　輸入IGES單一實(shí)體　74
3.1.2　輸入SAT單一實(shí)體　77
3.1.3　輸入SAT實(shí)體集合　79
3.1.4　輸入Parasolid單一實(shí)體　83
3.1.5　輸入Parasolid實(shí)體集合　86
3.2　對(duì)輸入模型修改　89
3.3　自主建模　92
3.3.1　自頂向下建模實(shí)例　92
3.3.2　自底向上建模實(shí)例　101
 
第4章　求解分析　111
4.1　分析問題　112
4.1.1　問題描述　112
4.1.2　確定問題的范圍　113
4.2　建立有限元模型　115
4.2.1　創(chuàng)建實(shí)體模型　115
4.2.2　對(duì)實(shí)體模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分　123
4.3　施加載荷　124
4.4　進(jìn)行求解　128
4.4.1　求解器的類別　128
4.4.2　求解檢查　128
4.4.3　求解的實(shí)施　129
4.4.4　求解會(huì)碰到的問題　130
4.5　后處理　130
4.6　分析步驟示例——工字鋼懸臂梁　134
4.6.1　分析問題　134
4.6.2　建立有限元模型　134
4.6.3　施加載荷　139
4.6.4　進(jìn)行求解　140
4.6.5　后處理　141
4.6.6　命令流　143
 
第5章　熱力學(xué)分析基礎(chǔ)　145
5.1　熱力學(xué)分析概論　146
5.1.1　熱分析的特點(diǎn)　146
5.1.2　ANSYS中熱分析單元簡(jiǎn)介　147
5.1.3　熱分析的基本過程　150
5.2　熱分析的分類　152
5.2.1　穩(wěn)態(tài)熱分析　152
5.2.2　瞬態(tài)熱分析概述　153
5.2.3　非線性分析綜述　158
5.2.4　熱輻射基本理論及在ANSYS中的處理方法　169
5.2.5　相變基本術(shù)語　181
 
第6章　熱力學(xué)分析實(shí)例　186
6.1　穩(wěn)態(tài)熱分析的實(shí)例——換熱管的熱分析　187
6.1.1　問題描述　187
6.1.2　GUI分析過程　187
6.1.3　命令流方式　198
6.2　瞬態(tài)熱分析實(shí)例——鋼球淬火過程溫度分析　207
6.2.1　問題描述　207
6.2.2　GUI分析過程　207
6.2.3　命令流方式　218
6.3　熱應(yīng)力分析實(shí)例——換熱管的熱應(yīng)力分析　223
6.3.1　問題描述　223
6.3.2　GUI分析過程　223
6.3.3　命令流方式　229
6.4　熱輻射分析實(shí)例——立方體坯料空冷過程分析　229
6.4.1　問題描述　229
6.4.2　GUI操作步驟　230
6.4.3　APDL命令流程序　235
6.5　相變分析實(shí)例——某焊接件兩焊縫在順序焊接過程中的分析　235
6.5.1　問題描述　235
6.5.2　GUI操作步驟　236
6.5.3　APDL命令流程序　246
6.6　摩擦生熱分析實(shí)例——兩物體相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)過程中的摩擦生熱分析　246
6.6.1　問題描述　246
6.6.2　GUI操作步驟　247
6.6.3　APDL命令流程序　254
 
第7章　電磁學(xué)分析基礎(chǔ)　255
7.1　電磁分析概論　256
7.1.1　ANSYS電磁場(chǎng)分析對(duì)象　256
7.1.2　電磁場(chǎng)單元概述　257
7.1.3　電磁宏　258
7.1.4　遠(yuǎn)場(chǎng)單元及遠(yuǎn)場(chǎng)單元的使用　266
7.2　電磁學(xué)分析的分類　268
7.2.1　二維靜態(tài)磁場(chǎng)分析　268
7.2.2　二維諧波磁場(chǎng)分析　272
7.2.3　二維瞬態(tài)磁場(chǎng)分析　276
7.2.4　三維靜態(tài)磁場(chǎng)標(biāo)量法分析　279
7.2.5　三維靜態(tài)磁場(chǎng)棱邊單元法分析　285
7.2.6　三維諧波磁場(chǎng)棱邊單元法分析　289
7.2.7　三維瞬態(tài)磁場(chǎng)棱邊單元法分析　294
7.2.8　三維靜態(tài)、諧波和瞬態(tài)節(jié)點(diǎn)法分析　299
7.2.9　穩(wěn)態(tài)電流傳導(dǎo)分析　305
7.2.10　靜電場(chǎng)分析　310
7.2.11　電路分析　316
7.2.12　高頻電磁場(chǎng)分析　322
 
第8章　電磁學(xué)分析實(shí)例　330
8.1　二維靜態(tài)磁場(chǎng)分析實(shí)例——二維螺線管制動(dòng)器內(nèi)靜態(tài)磁場(chǎng)分析　331
8.1.1　問題描述　331
8.1.2　GUI操作方法　332
8.1.3　命令流實(shí)現(xiàn)　345
8.2　二維諧波磁場(chǎng)分析實(shí)例——二維非線性諧波分析　347
8.2.1　問題描述　348
8.2.2　GUI操作方法　348
8.2.3　命令流實(shí)現(xiàn)　357
8.3　二維瞬態(tài)磁場(chǎng)分析實(shí)例——帶縫導(dǎo)體瞬態(tài)分析　359
8.3.1　問題描述　359
8.3.2　GUI操作方法　360
8.3.3　命令流實(shí)現(xiàn)　374
8.4　三維靜態(tài)磁場(chǎng)分析實(shí)例——棱邊元法計(jì)算電機(jī)溝槽中的靜態(tài)磁場(chǎng)分布　380
8.4.1　問題描述　380
8.4.2　GUI操作方法　381
8.4.3　命令流實(shí)現(xiàn)　391
8.5　三維諧波與瞬態(tài)磁場(chǎng)分析實(shí)例——棱邊元法計(jì)算電機(jī)溝槽中的諧波與瞬態(tài)磁場(chǎng)分布　391
8.5.1　問題描述　391
8.5.2　GUI操作方法　392
8.5.3　命令流實(shí)現(xiàn)　403
8.6　靜電場(chǎng)分析實(shí)例——電容計(jì)算　403
8.6.1　問題描述　403
8.6.2　GUI操作方法　404
8.6.3　命令流實(shí)現(xiàn)　414
8.7　電路分析實(shí)例——瞬態(tài)電路分析　414
8.7.1　問題描述　415
8.7.2　GUI操作方法　415
8.7.3　命令流實(shí)現(xiàn)　426
8.8　高頻電磁場(chǎng)分析實(shí)例——腔體高頻模態(tài)分析　426
8.8.1　問題描述　426
8.8.2　GUI操作方法　427
8.8.3　命令流實(shí)現(xiàn)　435
 
第9章　耦合場(chǎng)分析概述　436
9.1　耦合場(chǎng)分析的定義　437
9.2　耦合場(chǎng)分析的類型　437
9.2.1　直接方法　437
9.2.2　載荷傳遞分析　437
9.2.3　直接方法和載荷傳遞　438
9.2.4　其他分析方法　441
9.3　耦合場(chǎng)分析的單位制　441
9.4　直接耦合場(chǎng)分析　447
9.4.1　集總電單元　447
9.4.2　熱-電分析　448
9.4.3　壓電分析　449
9.4.4　電彈分析　450
9.4.5　壓阻分析　451
9.4.6　結(jié)構(gòu)-熱分析　453
9.4.7　結(jié)構(gòu)-熱-電分析　455
9.4.8　磁-結(jié)構(gòu)分析　456
9.4.9　電子機(jī)械分析　456
9.5　其他耦合場(chǎng)分析方法　462
9.5.1　MFS單代碼耦合分析　462
9.5.2　MFX多代碼耦合分析　469
9.5.3　載荷傳遞耦合物理分析　478
9.5.4　耦合物理電路分析　487
 
第10章　耦合場(chǎng)分析實(shí)例　491
10.1　熱結(jié)構(gòu)耦合分析實(shí)例——某扁擠壓筒耦合分析　492
10.1.1　問題描述　492
10.1.2　問題分析　492
10.1.3　GUI操作步驟　493
10.1.4　APDL命令流程序　502
10.2　熱電耦合分析實(shí)例————發(fā)電機(jī)耦合分析　507
10.2.1　前處理　508
10.2.2　求解　517
10.2.3　后處理　518
10.2.4　命令流　520
10.3　壓電耦合分析實(shí)例——壓電晶片耦合分析　524
10.3.1　前處理　525
10.3.2　驅(qū)動(dòng)模擬求解　533
10.3.3　驅(qū)動(dòng)模擬后處理　533
10.3.4　感應(yīng)模擬求解　534
10.3.5　感應(yīng)模擬后處理　537
10.3.6　命令流　540
10.4　載荷傳遞耦合物理場(chǎng)實(shí)例分析——流——固耦合分析實(shí)例　540
10.4.1　創(chuàng)建整個(gè)區(qū)域模型　542
10.4.2　創(chuàng)建流體物理環(huán)境　549
10.4.3　創(chuàng)建結(jié)構(gòu)物理環(huán)境　554
10.4.4　流-固耦合求解　558
10.4.5　后處理　562
10.4.6　命令流　564
10.5　耦合物理電路模擬實(shí)例分析——機(jī)電-電路耦合分析實(shí)例　564
10.5.1　前處理　565
10.5.2　求解　573
10.5.3　后處理　576
10.5.4　命令流　578