ANSYS Workbench 17.0热力学分析实例演练

基础理论篇
第1章 热力学分析的基础理论
1.1 传热学概述
1.1.1 传热的基本方式
1.1.2 传热过程
1.2 导热
1.2.1 基本概念及傅里叶定律
1.2.2 导热系数
1.2.3 导热微分方程式
1.2.4 导热的单值性条件
1.3 本章小结
第2章 几何建模
2.1 ANSYS Workbench 17.0平台及模块
2.1.1 Workbench平台界面
2.1.2 菜单栏
2.1.3 工具栏
2.1.4 工具箱
2.2 DesignModeler 17.0几何建模
2.2.1 DesignModeler几何建模平台
2.2.2 菜单栏
2.2.3 工具栏
2.2.4 常用命令栏
2.2.5 Tree Outline（模型树）
2.2.6 DesignModeler几何建模实例——连接板
2.2.7 ANSYS SpaceClaim同步几何建模实例——连接板
2.3 本章小结
第3章 网格划分
3.1 ANSYS Meshing 17.0网格划分
3.1.1 Meshing网格划分适用领域
3.1.2 Meshing网格划分方法
3.1.3 Meshing网格默认设置
3.1.4 Meshing网格尺寸设置
3.1.5 Meshing网格膨胀层设置
3.1.6 Meshing网格Patch Conforming选项
3.1.7 Meshing网格高级选项
3.1.8 Meshing网格损伤设置
3.1.9 Meshing网格评估统计
3.2 ANSYS Meshing网格划分实例
3.2.1 应用实例1——网格尺寸控制
3.2.2 应用实例2——扫掠网格划分
3.2.3 应用实例3——多区域网格划分
3.2.4 应用实例4——网格移动
3.3 本章小结
第4章 边界条件与后处理
4.1 ANSYS Workbench 17.0边界条件
4.2 ANSYS Mechanical 17.0后处理
4.2.1 查看结果
4.2.2 结果显示
4.2.3 温度结果显示
4.2.4 用户自定义输出结果
4.2.5 后处理结果（2）
4.3 案例分析
4.3.1 问题描述
4.3.2 启动Workbench并建立分析项目
4.3.3 导入创建几何体
4.3.4 添加材料库
4.3.5 添加模型材料属性
4.3.6 划分网格
4.3.7 施加载荷与约束
4.3.8 结果后处理
4.3.9 保存与退出
4.4 本章小结
项目范例篇
第5章 稳态热分析
5.1 稳态导热
5.2 平壁导热理论
5.3 稳态导热案例一——单层平壁导热
5.3.1 问题描述
5.3.2 解析方法计算
5.3.3 启动Workbench并建立分析项目
5.3.4 创建几何体模型
5.3.5 创建分析项目
5.3.6 划分网格
5.3.7 施加载荷与约束
5.3.8 结果后处理
5.3.9 保存与退出
5.4 稳态导热案例二——复合层平壁导热
5.4.1 问题描述
5.4.2 解析方法计算
5.4.3 启动Workbench并建立分析项目
5.4.4 创建几何体模型
5.4.5 创建分析项目
5.4.6 划分网格
5.4.7 施加载荷与约束
5.4.8 结果后处理
5.4.9 保存与退出
5.5 通过圆筒壁的导热
5.5.1 第一类边界条件
5.5.2 第三类边界条件
5.6 稳态导热案例三——复合层圆筒壁导热1
5.6.1 问题描述
5.6.2 解析方法计算
5.6.3 启动Workbench并建立分析项目
5.6.4 创建几何体模型
5.6.5 创建分析项目
5.6.6 划分网格
5.6.7 施加载荷与约束
5.6.8 结果后处理
5.6.9 保存与退出
5.7 稳态导热案例四——复合层圆筒壁导热2
5.7.1 问题描述
5.7.2 解析方法计算
5.7.3 启动Workbench并建立分析项目
5.7.4 创建几何体模型
5.7.5 创建分析项目
5.7.6 划分网格
5.7.7 施加载荷与约束
5.7.8 结果后处理
5.7.9 保存与退出
5.8 稳态热分析案例五——各向异性结构导热
5.8.1 案例介绍
5.8.2 启动Workbench并建立分析项目
5.8.3 创建几何体模型
5.8.4 创建分析项目
5.8.5 划分网格
5.8.6 施加载荷与约束
5.8.7 结果后处理
5.8.8 保存与退出
5.9 本章小结
第6章 非稳态导热分析
6.1 非稳态导热的基本概念
6.2 无限大平壁的瞬态导热
6.3 瞬态导热分析案例一——无限大平壁导热
6.3.1 问题描述
6.3.2 解析解法如下
6.3.3 启动Workbench并建立分析项目
6.3.4 创建几何体模型
6.3.5 创建分析项目
6.3.6 划分网格
6.3.7 施加载荷与约束
6.3.8 瞬态计算
6.3.9 保存与退出
6.4 瞬态导热分析案例二——热电偶节点散热仿真
6.4.1 问题描述
6.4.2 解析解法介绍
6.4.3 启动Workbench并建立分析项目
6.4.4 创建几何体模型
6.4.5 创建分析项目
6.4.6 划分网格
6.4.7 施加载荷与约束
6.4.8 结果后处理
6.4.9 保存与退出
6.5 瞬态导热分析案例三——圆柱筒导热
6.5.1 问题描述
6.5.2 解析解法介绍
6.5.3 启动Workbench并建立分析项目
6.5.4 创建几何体模型
6.5.5 创建分析项目
6.5.6 划分网格
6.5.7 施加载荷与约束
6.5.8 结果后处理
6.5.9 保存与退出
6.6 本章小结
第7章 非线性热分析
7.1 非线性热分析概述
7.2 非线性热分析案例——平板非线性热分析
7.2.1 案例描述
7.2.2 启动Workbench并建立分析项目
7.2.3 创建几何体模型
7.2.4 创建分析项目
7.2.5 划分网格
7.2.6 施加载荷与约束
7.2.7 结果后处理
7.2.8 保存与退出
7.3 本章小结
第8章 热辐射分析
8.1 基本概念
8.1.1 热辐射的本质和特点
8.1.2 吸收、反射和投射
8.2 热辐射案例——空心半球与平板的热辐射
8.2.1 案例介绍
8.2.2 启动Workbench并建立分析项目
8.2.3 定义材料参数
8.2.4 导入模型
8.2.5 划分网格
8.2.6 定义荷载
8.2.7 求解及后处理
8.2.8 保存并退出
8.3 本章小结
高级应用篇
第9章 相变分析
9.1 相变分析简介
9.1.1 相与相变
9.1.2 潜热与焓：
9.1.3 在ANSYS Worbench平台中相变分析的基本思路
9.2 相变分析案例——飞轮铸造模拟
9.2.1 问题描述
9.2.2 启动Workbench并建立分析项目
9.2.3 导入几何体模型
9.2.4 创建分析项目
9.2.5 保存与退出
9.3 本章小结
第10章 优化分析
10.1 优化分析简介
10.1.1 优化设计概述
10.1.2 Workbench结构优化分析简介
10.1.3 Workbench结构优化分析
10.2 优化分析案例——散热肋片优化
10.2.1 问题描述
10.2.2 启动Workbench并建立分析项目
10.2.3 创建几何体模型
10.2.4 创建分析项目
10.2.5 划分网格
10.2.6 施加载荷与约束
10.2.7 结果后处理
10.2.8 保存与退出
10.3 本章小结
第11章 热应力耦合分析
11.1 热应力概述
11.2 热应力基本理论
11.3 热应力案例一——瞬态热应力
11.3.1 热应力案例描述
11.3.2 启动Workbench并建立分析项目
11.3.3 创建几何体模型
11.3.4 材料设置
11.3.5 划分网格
11.3.6 施加载荷与约束
11.3.7 结果后处理
11.3.8 保存与退出
11.4 热应力案例二——热应力对结构模态影响
11.4.1 启动Workbench并建立分析项目
11.4.2 创建几何体模型
11.4.3 创建分析项目
11.4.4 划分网格
11.4.5 施加载荷与约束
11.4.6 结果后处理
11.4.7 启动Workbench并建立分析项目
11.4.8 创建几何体模型
11.4.9 创建分析项目
11.4.10 划分网格
11.4.11 施加载荷与约束
11.4.12 结果后处理
11.4.13 启动Workbench并建立分析项目
11.4.14 创建几何体模型
11.4.15 创建分析项目
11.4.16 划分网格
11.4.17 施加载荷与约束
11.5 热应力案例三——热疲劳
11.5.1 案例描述
11.5.2 启动Workbench并建立分析项目
11.5.3 创建几何体模型
11.5.4 材料设置
11.5.5 划分网格
11.5.6 施加载荷与约束
11.5.7 结果后处理
11.5.8 保存与退出
11.6 本章小结
第12章 热流耦合分析
12.1 流体动力学实例一——CFX流场分析
12.1.1 问题描述
12.1.2 启动Workbench并建立分析项目
12.1.3 创建几何体模型
12.1.4 网格划分
12.1.5 初始化及求解控制
12.1.6 流体计算
12.1.7 结果后处理
12.2 流体动力学实例二——Fluent流场分析
12.2.1 问题描述
12.2.2 软件启动与保存
12.2.3 导入几何数据文件
12.2.4 网格设置
12.2.5 进入Fluent平台
12.2.6 材料选择
12.2.7 设置几何属性
12.2.8 流体边界条件
12.2.9 求解器设置
12.2.10 结果后处理
12.2.11 POST后处理
12.3 流体动力学实例三——Icepak流场分析
12.3.1 问题描述
12.3.2 软件启动与保存
12.3.3 导入几何数据文件
12.3.4 添加Icepak模块
12.3.5 热源设置
12.3.6 求解分析
12.3.7 POST后处理
12.3.8 静态力学分析
12.4 本章小结
第13章 磁热耦合分析
13.1 磁热耦合概述
13.2 磁热耦合案例
13.2.1 问题描述
13.2.2 软件启动与保存
13.2.3 建立电磁分析
13.2.4 几何模型建立
13.2.5 求解域的设置
13.2.6 创建并赋材料
13.2.7 添加激励
13.2.8 分析步创建
13.2.9 模型检查与计算
13.2.10 后处理
13.2.11 创建几何数据共享
13.3 本章小结
第14章 电磁热流耦合分析
14.1 电磁热流耦合概述
14.2 电磁热流耦合案例
14.2.1 问题描述
14.2.2 软件启动与保存
14.2.3 建立电磁分析
14.2.4 几何模型建立
14.2.5 求解域的设置
14.2.6 创建并赋材料
14.2.7 添加激励
14.2.8 分析步创建
14.2.9 模型检查与计算
14.2.10 后处理
14.2.11 创建几何数据共享
14.3 本章小结
附录A 常用材料的热物性表
附录B 空气热物性参数
参考文献