ANSYS 2020熱力學(xué)有限元分析 從入門到精通
定 價：89 元
- 作者：胡仁喜 康士廷
- 出版時間：2021/8/1
- ISBN：9787111688549
- 出 版 社：機(jī)械工業(yè)出版社
- 中圖法分類：O414.1-39
- 頁碼：
- 紙張：膠版紙
- 版次：
- 開本：16開
ANSYS軟件是融結(jié)構(gòu)、熱、流體、電磁、聲學(xué)等多物理場于一體的大型通用有限元分析軟件，具有多個模塊，不但可進(jìn)行隱式分析，還可進(jìn)行顯式分析，并且可進(jìn)行多物理場間的復(fù)雜耦合分析。
本書以ANSYS2020為平臺，對ANSYS熱分析和與熱相關(guān)的耦合場分析的基本思路、操作步驟和應(yīng)用技巧進(jìn)行了介紹，并結(jié)合工程應(yīng)用實例講述了ANSYS的具體使用方法。
本書實例部分采用GUI方式，逐步講解了操作步驟，在每個實例的后面列出了分析過程的命令流文件。
本書還隨書贈送了配套電子資料，其中收錄了全書所有實例的APDL程序文件和實例操作過程錄屏講解AVI文件，可以讓讀者輕松快捷地掌握ANSYS2020熱分析的操作技巧和工程應(yīng)用方法。
本書可供汽車、壓力容器、國防軍工、土木工程、金屬熱加工等行業(yè)的技術(shù)人員進(jìn)行熱分析與產(chǎn)品開發(fā)使用，也可以作為大學(xué)本科生與研究生進(jìn)行熱分析的參考教材。
有限元法以其獨有的計算優(yōu)勢在目前工程應(yīng)用中得到了廣泛的發(fā)展和應(yīng)用，并由此產(chǎn)生了一批非常成熟的通用和專業(yè)有限元商業(yè)軟件。其中，ANSYS軟件以它的多物理場耦合分析功能而成為CAE軟件的應(yīng)用主流，在熱分析工程應(yīng)用中得到了較為廣泛的應(yīng)用。
本書以ANSYS2020為平臺，對ANSYS熱分析和與熱相關(guān)的耦合場分析的基本思路、操作步驟和應(yīng)用技巧進(jìn)行了介紹，并結(jié)合工程應(yīng)用實例講述了ANSYS的具體使用方法。
全書分為15章，第1章介紹了ANSYS的熱分析及常用操作方法；第2章介紹了熱分析基礎(chǔ)知識；第3章介紹了ANSYS穩(wěn)態(tài)熱分析；第4章介紹了利用ANSYS對電線生熱、蒸汽管、熱力管、肋片換熱器進(jìn)行穩(wěn)態(tài)熱分析；第5章介紹了ANSYS瞬態(tài)熱分析與非線性熱分析；第6章詳細(xì)介紹了利用ANSYS對鋼板加熱過程、鋼制零件淬油過程、溫度控制加熱器、兩環(huán)形零件在圓筒形水箱中冷卻過程進(jìn)行瞬態(tài)熱分析的操作步驟；第7章介紹了ANSYS的熱輻射分析；第8章詳細(xì)介紹了黑體熱輻射分析、兩同心圓柱體間熱輻射分析、長方體形鋼坯料空冷過程分析、圓臺形物體熱輻射分析中的ANSYS操作步驟；第9章介紹了ANSYS的相變分析；第10章介紹了利用ANSYS對茶杯中水結(jié)冰過程、零件鑄造過程、焊接件兩焊縫在順序焊接過程進(jìn)行相變分析的操作步驟；第11章介紹了在熱分析中應(yīng)用到的生死單元技術(shù)；第12章介紹了ANSYS耦合場分析方法，并重點介紹了間接手工熱-應(yīng)力耦合分析方法；第13章介紹了兩種不同線脹系數(shù)的物體熱應(yīng)力分析、兩厚壁筒熱應(yīng)力分析、兩物體熱接觸分析、梁的結(jié)構(gòu)-熱諧波耦合分析、圓柱形坯料鐓粗過程分析中的ANSYS操作步驟；第14章詳細(xì)介紹了兩物體相對滑動過程中和相對轉(zhuǎn)動過程中的摩擦生熱分析中的ANSYS操作步驟；第15章為高級應(yīng)用，主要介紹了地下彌散過程分析，應(yīng)用自適應(yīng)網(wǎng)格技術(shù)進(jìn)行矩形梁的穩(wěn)態(tài)熱分析、熱電耦合分析，電磁感應(yīng)加熱分析等的ANSYS操作步驟。
本書附有電子資料包，其中除了有每一個實例GUI實際操作步驟的視頻以外，還以文本文件的格式給出了每個實例的命令流文件，可以直接調(diào)用。讀者可以登錄百度網(wǎng)盤（鏈接：https://pan.baidu.com/s/1SPW3V-9oJoRXaLiAmytFEw； 密碼：swsw）進(jìn)行下載。
本書適合利用ANSYS進(jìn)行熱分析的初學(xué)者和期望提高熱分析工程應(yīng)用能力的讀者使用，，還可供汽車、壓力容器、國防軍工、土木工程、金屬熱加工等行業(yè)的技術(shù)人員進(jìn)行熱分析與產(chǎn)品開發(fā)使用，也可以作為大學(xué)本科生與研究生進(jìn)行熱分析的參考教材。
由于作者的水平有限，書中缺點和錯誤在所難免，懇請專家和廣大讀者不吝賜教，加入QQ群180284277或聯(lián)系714491436@qq.com予以指正。
編 者
目 錄
前言
第1章 ANSYS熱分析簡介及常用操作1
1.1 ANSYS熱分析簡介2
1.1.1 ANSYS的熱分析能力2
1.1.2 ANSYS熱分析分類3
1.1.3 ANSYS中與熱相關(guān)的耦合場分析種類3
1.1.4 ANSYS中熱分析單元簡介3
1.2 ANSYS中常用操作5
1.2.1 拾取操作5
1.2.2 顯示操作7
第2章 熱分析基礎(chǔ)知識10
2.1 傳熱學(xué)基本理論11
2.1.1 符號與單位11
2.1.2 熱傳遞的方式12
2.1.3 熱力學(xué)定律13
2.1.4 熱分析的控制方程14
2.2 熱分析有限元法14
2.3 熱分析網(wǎng)格劃分誤差及計算誤差估計16
第3章 穩(wěn)態(tài)熱分析17
3.1 穩(wěn)態(tài)熱分析概述18
3.1.1 穩(wěn)態(tài)熱分析定義18
3.1.2 穩(wěn)態(tài)熱分析的控制方程18
3.2 熱載荷和邊界條件的類型18
3.2.1 概述18
3.2.2 熱載荷和邊界條件注意事項19
3.3 穩(wěn)態(tài)熱分析基本步驟19
第4章 穩(wěn)態(tài)熱分析實例詳解22
4.1 實例一——電線生熱分析23
4.1.1 問題描述23
4.1.2 問題分析23
4.1.3 GUI操作步驟23
4.1.4 APDL命令流程序39
4.2 實例二——蒸汽管分析41
4.2.1 問題描述41
4.2.2 問題分析41
4.2.3 GUI操作步驟42
4.2.4 APDL命令流程序54
4.3 實例三——熱力管分析60
4.3.1 問題描述60
4.3.2 問題分析60
4.3.3 GUI操作步驟61
4.3.4 APDL命令流程序78
4.4 實例四——肋片換熱器分析78
4.4.1 問題描述78
4.4.2 問題分析78
4.4.3 GUI操作步驟79
4.4.4 APDL命令流程序85
第5章 瞬態(tài)熱分析與非線性熱分析86
5.1 瞬態(tài)熱分析概述87
5.1.1 瞬態(tài)熱分析特性87
5.1.2 瞬態(tài)分析前處理考慮因素87
5.1.3 控制方程87
5.1.4 時間積分與時間步長預(yù)測88
5.1.5 時間步長設(shè)置89
5.1.6 數(shù)值求解過程90
5.1.7 瞬態(tài)分析準(zhǔn)確程度的評估90
5.1.8 初始條件的施加91
5.2 非線性分析綜述93
5.2.1 非線性分析特點93
5.2.2 穩(wěn)態(tài)非線性求解過程93
5.2.3 非線性分析步驟94
第6章 瞬態(tài)熱分析實例詳解103
6.1 實例一——鋼板加熱過程分析104
6.1.1 問題描述104
6.1.2 問題分析104
6.1.3 GUI操作步驟104
6.1.4 APDL命令流程序112
6.2 實例二——鋼制零件淬油過程分析114
6.2.1 問題描述114
6.2.2 問題分析114
6.2.3 GUI操作步驟115
6.2.4 APDL命令流程序121
6.3 實例三——溫度控制加熱器分析124
6.3.1 問題描述124
6.3.2 問題分析124
6.3.3 GUI操作步驟125
6.3.4 APDL命令流程序133
6.4 實例四——兩環(huán)形零件在圓筒形水箱中的冷卻過程133
6.4.1 問題描述133
6.4.2 問題分析134
6.4.3 GUI操作步驟134
6.4.4 APDL命令流程序139
第7章 熱輻射分析141
7.1 熱輻射基本理論及在ANSYS中的處理方法142
7.1.1 熱輻射特性142
7.1.2 熱輻射基本術(shù)語142
7.1.3 ANSYS中熱輻射的處理方法145
7.2 ANSYS中輻射建模方法145
7.2.1 使用輻射線單元建立輻射模型146
7.2.2 使用表面效應(yīng)單元建立輻射模型146
7.2.3 使用輻射矩陣單元建立輻射模型148
第8章 熱輻射分析實例詳解153
8.1 實例一——黑體熱輻射分析154
8.1.1 問題描述154
8.1.2 問題分析154
8.1.3 GUI操作步驟154
8.1.4 APDL命令流程序157
8.2 實例二——兩同心圓柱體間熱輻射分析158
8.2.1 問題描述158
8.2.2 問題分析159
8.2.3 GUI操作步驟159
8.2.4 APDL命令流程序169
8.3 實例三——長方體形鋼坯料空冷過程分析171
8.3.1 問題描述171
8.3.2 問題分析172
8.3.3 GUI操作步驟172
8.3.4 APDL命令流程序177
8.4 實例四——圓臺形物體熱輻射分析177
8.4.1 問題描述177
8.4.2 問題分析178
8.4.3 GUI操作步驟178
8.4.4 APDL命令流程序184
第9章 相變分析185
9.1 相變基本術(shù)語186
9.1.1 相和相變186
9.1.2 潛在熱量和焓186
9.2 ANSYS中的相變分析基本思路及求解設(shè)置187
9.2.1 相變分析基本思路187
9.2.2 求解設(shè)置189
第10章 相變分析實例詳解191
10.1 實例一——茶杯中水結(jié)冰過程分析192
10.1.1 問題描述192
10.1.2 問題分析192
10.1.3 GUI操作步驟193
10.1.4 APDL命令流程序205
10.2 實例二——某零件鑄造過程分析208
10.2.1 問題描述208
10.2.2 問題分析209
10.2.3 GUI操作步驟209
10.2.4 APDL命令流程序218
10.3 實例三——某焊接件兩焊縫在順序焊接過程中分析218
10.3.1 問題描述218
10.3.2 問題分析219
10.3.3 GUI操作步驟219
10.3 4 APDL命令流程序230
第11章 生死單元技術(shù)231
11.1 單元的生和死的定義232
11.2 單元生死的基本原理232
11.3 使用ANSYS結(jié)果控制單元生死方法235
11.4 應(yīng)用單元生死技術(shù)的注意事項236
第12章 與溫度場相關(guān)的耦合場分析238
12.1 耦合場分析概述239
12.1.1 耦合場分析的定義239
12.1.2 耦合場分析的類型239
12.1.3 直接耦合解法或間接耦合解法的應(yīng)用范圍242
12.1.4 涉及熱分析的直接耦合分析和間接耦合分析典型應(yīng)用實例242
12.2 間接手工熱-應(yīng)力耦合分析243
12.2.1 基本特點243
12.2.2 基本過程244
12.2.3 基本操作步驟245
12.3 摩擦生熱在ANSYS中的計算方法247
第13章 熱結(jié)構(gòu)耦合分析實例詳解249
13.1 實例一——兩種不同線脹系數(shù)的物體熱應(yīng)力分析250
13.1.1 問題描述250
13.1.2 問題分析250
13.1.3 GUI操作步
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