ANSYS Workbench 17.0熱力學分析實例演練

基礎理論篇
第1章 熱力學分析的基礎理論
1.1 傳熱學概述
1.1.1 傳熱的基本方式
1.1.2 傳熱過程
1.2 導熱
1.2.1 基本概念及傅里葉定律
1.2.2 導熱系數
1.2.3 導熱微分方程式
1.2.4 導熱的單值性條件
1.3 本章小結
第2章 幾何建模
2.1 ANSYS Workbench 17.0平台及模塊
2.1.1 Workbench平台界面
2.1.2 菜單欄
2.1.3 工具欄
2.1.4 工具箱
2.2 DesignModeler 17.0幾何建模
2.2.1 DesignModeler幾何建模平台
2.2.2 菜單欄
2.2.3 工具欄
2.2.4 常用命令欄
2.2.5 Tree Outline（模型樹）
2.2.6 DesignModeler幾何建模實例——連接板
2.2.7 ANSYS SpaceClaim同步幾何建模實例——連接板
2.3 本章小結
第3章 網格划分
3.1 ANSYS Meshing 17.0網格划分
3.1.1 Meshing網格划分適用領域
3.1.2 Meshing網格划分方法
3.1.3 Meshing網格默認設置
3.1.4 Meshing網格尺寸設置
3.1.5 Meshing網格膨脹層設置
3.1.6 Meshing網格Patch Conforming選項
3.1.7 Meshing網格高級選項
3.1.8 Meshing網格損傷設置
3.1.9 Meshing網格評估統計
3.2 ANSYS Meshing網格划分實例
3.2.1 應用實例1——網格尺寸控制
3.2.2 應用實例2——掃掠網格划分
3.2.3 應用實例3——多區域網格划分
3.2.4 應用實例4——網格移動
3.3 本章小結
第4章 邊界條件與后處理
4.1 ANSYS Workbench 17.0邊界條件
4.2 ANSYS Mechanical 17.0后處理
4.2.1 查看結果
4.2.2 結果顯示
4.2.3 溫度結果顯示
4.2.4 用戶自定義輸出結果
4.2.5 后處理結果（2）
4.3 案例分析
4.3.1 問題描述
4.3.2 啟動Workbench並建立分析項目
4.3.3 導入創建幾何體
4.3.4 添加材料庫
4.3.5 添加模型材料屬性
4.3.6 划分網格
4.3.7 施加載荷與約束
4.3.8 結果后處理
4.3.9 保存與退出
4.4 本章小結

項目范例篇
第5章 穩態熱分析
5.1 穩態導熱
5.2 平壁導熱理論
5.3 穩態導熱案例一——單層平壁導熱
5.3.1 問題描述
5.3.2 解析方法計算
5.3.3 啟動Workbench並建立分析項目
5.3.4 創建幾何體模型
5.3.5 創建分析項目
5.3.6 划分網格
5.3.7 施加載荷與約束
5.3.8 結果后處理
5.3.9 保存與退出
5.4 穩態導熱案例二——復合層平壁導熱
5.4.1 問題描述
5.4.2 解析方法計算
5.4.3 啟動Workbench並建立分析項目
5.4.4 創建幾何體模型
5.4.5 創建分析項目
5.4.6 划分網格
5.4.7 施加載荷與約束
5.4.8 結果后處理
5.4.9 保存與退出
5.5 通過圓筒壁的導熱
5.5.1 第一類邊界條件
5.5.2 第三類邊界條件
5.6 穩態導熱案例三——復合層圓筒壁導熱1
5.6.1 問題描述
5.6.2 解析方法計算
5.6.3 啟動Workbench並建立分析項目
5.6.4 創建幾何體模型
5.6.5 創建分析項目
5.6.6 划分網格
5.6.7 施加載荷與約束
5.6.8 結果后處理
5.6.9 保存與退出
5.7 穩態導熱案例四——復合層圓筒壁導熱2
5.7.1 問題描述
5.7.2 解析方法計算
5.7.3 啟動Workbench並建立分析項目
5.7.4 創建幾何體模型
5.7.5 創建分析項目
5.7.6 划分網格
5.7.7 施加載荷與約束
5.7.8 結果后處理
5.7.9 保存與退出
5.8 穩態熱分析案例五——各向異性結構導熱
5.8.1 案例介紹
5.8.2 啟動Workbench並建立分析項目
5.8.3 創建幾何體模型
5.8.4 創建分析項目
5.8.5 划分網格
5.8.6 施加載荷與約束
5.8.7 結果后處理
5.8.8 保存與退出
5.9 本章小結
第6章 非穩態導熱分析
6.1 非穩態導熱的基本概念
6.2 無限大平壁的瞬態導熱
6.3 瞬態導熱分析案例一——無限大平壁導熱
6.3.1 問題描述
6.3.2 解析解法如下
6.3.3 啟動Workbench並建立分析項目
6.3.4 創建幾何體模型
6.3.5 創建分析項目
6.3.6 划分網格
6.3.7 施加載荷與約束
6.3.8 瞬態計算
6.3.9 保存與退出
6.4 瞬態導熱分析案例二——熱電偶節點散熱仿真
6.4.1 問題描述
6.4.2 解析解法介紹
6.4.3 啟動Workbench並建立分析項目
6.4.4 創建幾何體模型
6.4.5 創建分析項目
6.4.6 划分網格
6.4.7 施加載荷與約束
6.4.8 結果后處理
6.4.9 保存與退出
6.5 瞬態導熱分析案例三——圓柱筒導熱
6.5.1 問題描述
6.5.2 解析解法介紹
6.5.3 啟動Workbench並建立分析項目
6.5.4 創建幾何體模型
6.5.5 創建分析項目
6.5.6 划分網格
6.5.7 施加載荷與約束
6.5.8 結果后處理
6.5.9 保存與退出
6.6 本章小結
第7章 非線性熱分析
7.1 非線性熱分析概述
7.2 非線性熱分析案例——平板非線性熱分析
7.2.1 案例描述
7.2.2 啟動Workbench並建立分析項目
7.2.3 創建幾何體模型
7.2.4 創建分析項目
7.2.5 划分網格
7.2.6 施加載荷與約束
7.2.7 結果后處理
7.2.8 保存與退出
7.3 本章小結
第8章 熱輻射分析
8.1 基本概念
8.1.1 熱輻射的本質和特點
8.1.2 吸收、反射和投射
8.2 熱輻射案例——空心半球與平板的熱輻射
8.2.1 案例介紹
8.2.2 啟動Workbench並建立分析項目
8.2.3 定義材料參數
8.2.4 導入模型
8.2.5 划分網格
8.2.6 定義荷載
8.2.7 求解及后處理
8.2.8 保存並退出
8.3 本章小結

高級應用篇
第9章 相變分析
9.1 相變分析簡介
9.1.1 相與相變
9.1.2 潛熱與焓：
9.1.3 在ANSYS Worbench平台中相變分析的基本思路
9.2 相變分析案例——飛輪鑄造模擬
9.2.1 問題描述
9.2.2 啟動Workbench並建立分析項目
9.2.3 導入幾何體模型
9.2.4 創建分析項目
9.2.5 保存與退出
9.3 本章小結

第10章 優化分析
10.1 優化分析簡介
10.1.1 優化設計概述
10.1.2 Workbench結構優化分析簡介
10.1.3 Workbench結構優化分析
10.2 優化分析案例——散熱肋片優化
10.2.1 問題描述
10.2.2 啟動Workbench並建立分析項目
10.2.3 創建幾何體模型
10.2.4 創建分析項目
10.2.5 划分網格
10.2.6 施加載荷與約束
10.2.7 結果后處理
10.2.8 保存與退出
10.3 本章小結

第11章 熱應力耦合分析
11.1 熱應力概述
11.2 熱應力基本理論
11.3 熱應力案例一——瞬態熱應力
11.3.1 熱應力案例描述
11.3.2 啟動Workbench並建立分析項目
11.3.3 創建幾何體模型
11.3.4 材料設置
11.3.5 划分網格
11.3.6 施加載荷與約束
11.3.7 結果后處理
11.3.8 保存與退出
11.4 熱應力案例二——熱應力對結構模態影響
11.4.1 啟動Workbench並建立分析項目
11.4.2 創建幾何體模型
11.4.3 創建分析項目
11.4.4 划分網格
11.4.5 施加載荷與約束
11.4.6 結果后處理
11.4.7 啟動Workbench並建立分析項目
11.4.8 創建幾何體模型
11.4.9 創建分析項目
11.4.10 划分網格
11.4.11 施加載荷與約束
11.4.12 結果后處理
11.4.13 啟動Workbench並建立分析項目
11.4.14 創建幾何體模型
11.4.15 創建分析項目
11.4.16 划分網格
11.4.17 施加載荷與約束
11.5 熱應力案例三——熱疲勞
11.5.1 案例描述
11.5.2 啟動Workbench並建立分析項目
11.5.3 創建幾何體模型
11.5.4 材料設置
11.5.5 划分網格
11.5.6 施加載荷與約束
11.5.7 結果后處理
11.5.8 保存與退出
11.6 本章小結

第12章 熱流耦合分析
12.1 流體動力學實例一——CFX流場分析
12.1.1 問題描述
12.1.2 啟動Workbench並建立分析項目
12.1.3 創建幾何體模型
12.1.4 網格划分
12.1.5 初始化及求解控制
12.1.6 流體計算
12.1.7 結果后處理
12.2 流體動力學實例二——Fluent流場分析
12.2.1 問題描述
12.2.2 軟件啟動與保存
12.2.3 導入幾何數據文件
12.2.4 網格設置
12.2.5 進入Fluent平台
12.2.6 材料選擇
12.2.7 設置幾何屬性
12.2.8 流體邊界條件
12.2.9 求解器設置
12.2.10 結果后處理
12.2.11 POST后處理
12.3 流體動力學實例三——Icepak流場分析
12.3.1 問題描述
12.3.2 軟件啟動與保存
12.3.3 導入幾何數據文件
12.3.4 添加Icepak模塊
12.3.5 熱源設置
12.3.6 求解分析
12.3.7 POST后處理
12.3.8 靜態力學分析
12.4 本章小結

第13章 磁熱耦合分析
13.1 磁熱耦合概述
13.2 磁熱耦合案例
13.2.1 問題描述
13.2.2 軟件啟動與保存
13.2.3 建立電磁分析
13.2.4 幾何模型建立
13.2.5 求解域的設置
13.2.6 創建並賦材料
13.2.7 添加激勵
13.2.8 分析步創建
13.2.9 模型檢查與計算
13.2.10 后處理
13.2.11 創建幾何數據共享
13.3 本章小結

第14章 電磁熱流耦合分析
14.1 電磁熱流耦合概述
14.2 電磁熱流耦合案例
14.2.1 問題描述
14.2.2 軟件啟動與保存
14.2.3 建立電磁分析
14.2.4 幾何模型建立
14.2.5 求解域的設置
14.2.6 創建並賦材料
14.2.7 添加激勵
14.2.8 分析步創建
14.2.9 模型檢查與計算
14.2.10 后處理
14.2.11 創建幾何數據共享
14.3 本章小結

附錄A 常用材料的熱物性表
附錄B 空氣熱物性參數
參考文獻