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《ANSYS 14熱力學/電磁學/耦合場分析自學手冊》以ANSYS 14為平臺，對ANSYS熱力學分析、電磁學分析和耦合場分析的基本思路、操作步驟、應用技巧進行了介紹，并結合工程應用實例講述了ANSYS具體工程應用方法。 　　《ANSYS 14熱力學/電磁學/耦合場分析自學手冊》首先介紹了ANSYS軟件及應用ANSYS進行有限元分析的例子，隨后介紹了熱力學分析、電磁學分析及多物理耦合場分析，最后以具體的工程實例深入淺出地介紹了這些技術的應用。《ANSYS 14熱力學/電磁學/耦合場分析自學手冊》中所舉實例具有典型性、新穎性，并且每個實例都先用GUI方式一步一步教讀者如何操作，讓讀者輕松地學會，隨后提供詳細的命令流。 　　
《ANSYS 14熱力學/電磁學/耦合場分析自學手冊》適合ANSYS的熱力學、電磁學和耦合場分析的初學者和期望提高工程應用能力的讀者，也可以作為大學本科學生與研究生進行有限元分析的參考教材。本書附贈光盤的內容包括全書所有實例的程序文件和實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的發展歷程　3
1.1.2　CAE的優越性　4
1.2　有限元法簡介　5
1.2.1　有限元法的基本思想　5
1.2.2　有限元法的特點　6
1.3　ANSYS簡介　7
1.3.1　ANSYS的發展　7
1.3.2　ANSYS的功能　7
1.4　ANSYS 14.0的啟動及運行　9
1.4.1　ANSYS 14.0的啟動　9
1.4.2　ANSYS 14.0運行環境配置　10
1.5　程序結構　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　啟動圖形用戶界面　16
2.3　對話框及其組件　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　標簽對話框　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　優選項　46
2.6.2　預處理器　47
2.6.3　求解器　52
2.6.4　通用后處理器　55
2.6.5　時間歷程后處理器　58
2.6.6　拓撲優化器　60
2.6.7　優化器　61
2.6.8　概率設計和輻射選項　61
2.6.9　運行時間估計量　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　增強圖形顯示　70
2.10　個性化界面　71
2.10.1　改變字體和顏色　71
2.10.2　改變GUI的啟動菜單顯示　71
2.10.3　改變菜單鏈接和對話框　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單一實體　74
3.1.2　輸入SAT單一實體　77
3.1.3　輸入SAT實體集合　79
3.1.4　輸入Parasolid單一實體　83
3.1.5　輸入Parasolid實體集合　86
3.2　對輸入模型修改　89
3.3　自主建模　92
3.3.1　自頂向下建模實例　92
3.3.2　自底向上建模實例　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　創建實體模型　115
4.2.2　對實體模型進行網格劃分　123
4.3　施加載荷　124
4.4　進行求解　128
4.4.1　求解器的類別　128
4.4.2　求解檢查　128
4.4.3　求解的實施　129
4.4.4　求解會碰到的問題　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　進行求解　140
4.6.5　后處理　141
4.6.6　命令流　143
 
第5章　熱力學分析基礎　145
5.1　熱力學分析概論　146
5.1.1　熱分析的特點　146
5.1.2　ANSYS中熱分析單元簡介　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　穩態熱分析　152
5.2.2　瞬態熱分析概述　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　相變基本術語　181
 
第6章　熱力學分析實例　186
6.1　穩態熱分析的實例——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　瞬態熱分析實例——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　熱應力分析實例——換熱管的熱應力分析　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　摩擦生熱分析實例——兩物體相對轉動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　電磁學分析基礎　255
7.1　電磁分析概論　256
7.1.1　ANSYS電磁場分析對象　256
7.1.2　電磁場單元概述　257
7.1.3　電磁宏　258
7.1.4　遠場單元及遠場單元的使用　266
7.2　電磁學分析的分類　268
7.2.1　二維靜態磁場分析　268
7.2.2　二維諧波磁場分析　272
7.2.3　二維瞬態磁場分析　276
7.2.4　三維靜態磁場標量法分析　279
7.2.5　三維靜態磁場棱邊單元法分析　285
7.2.6　三維諧波磁場棱邊單元法分析　289
7.2.7　三維瞬態磁場棱邊單元法分析　294
7.2.8　三維靜態、諧波和瞬態節點法分析　299
7.2.9　穩態電流傳導分析　305
7.2.10　靜電場分析　310
7.2.11　電路分析　316
7.2.12　高頻電磁場分析　322
 
第8章　電磁學分析實例　330
8.1　二維靜態磁場分析實例——二維螺線管制動器內靜態磁場分析　331
8.1.1　問題描述　331
8.1.2　GUI操作方法　332
8.1.3　命令流實現　345
8.2　二維諧波磁場分析實例——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　命令流實現　357
8.3　二維瞬態磁場分析實例——帶縫導體瞬態分析　359
8.3.1　問題描述　359
8.3.2　GUI操作方法　360
8.3.3　命令流實現　374
8.4　三維靜態磁場分析實例——棱邊元法計算電機溝槽中的靜態磁場分布　380
8.4.1　問題描述　380
8.4.2　GUI操作方法　381
8.4.3　命令流實現　391
8.5　三維諧波與瞬態磁場分析實例——棱邊元法計算電機溝槽中的諧波與瞬態磁場分布　391
8.5.1　問題描述　391
8.5.2　GUI操作方法　392
8.5.3　命令流實現　403
8.6　靜電場分析實例——電容計算　403
8.6.1　問題描述　403
8.6.2　GUI操作方法　404
8.6.3　命令流實現　414
8.7　電路分析實例——瞬態電路分析　414
8.7.1　問題描述　415
8.7.2　GUI操作方法　415
8.7.3　命令流實現　426
8.8　高頻電磁場分析實例——腔體高頻模態分析　426
8.8.1　問題描述　426
8.8.2　GUI操作方法　427
8.8.3　命令流實現　435
 
第9章　耦合場分析概述　436
9.1　耦合場分析的定義　437
9.2　耦合場分析的類型　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　耦合場分析的單位制　441
9.4　直接耦合場分析　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　結構-熱分析　453
9.4.7　結構-熱-電分析　455
9.4.8　磁-結構分析　456
9.4.9　電子機械分析　456
9.5　其他耦合場分析方法　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　耦合場分析實例　491
10.1　熱結構耦合分析實例——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　熱電耦合分析實例————發電機耦合分析　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　壓電耦合分析實例——壓電晶片耦合分析　524
10.3.1　前處理　525
10.3.2　驅動模擬求解　533
10.3.3　驅動模擬后處理　533
10.3.4　感應模擬求解　534
10.3.5　感應模擬后處理　537
10.3.6　命令流　540
10.4　載荷傳遞耦合物理場實例分析——流——固耦合分析實例　540
10.4.1　創建整個區域模型　542
10.4.2　創建流體物理環境　549
10.4.3　創建結構物理環境　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例分析——機電-電路耦合分析實例　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