本书以ANSYS Workbench 2020为操作平台详细介绍了ANSYS Workbench软件的功能和应用，可以使读者在掌握软件操作的同时掌握解决相关工程领域实际问题的思路与方法。全书分为5部分，共19章，第1部分(第1-4章)从ANSYS Workbench 2020平台的各个功能模块着手，介绍了常用命令的使用，以及几何建模、网格划分和后处理的相关知识；第2部分(第5-10章)以项目范例为引导，介绍了在ANSYS Workbench 2020平台中进行的结构静力学分析、模态分析、谐响应分析、响应谱分析、瞬态动力学分析和随机振动分析；第3部分(第11-14章)作为结构有限元分析的进阶部分，介绍了在ANSYS Workbench 2020平台中进行的显式动力学分析、结构非线性分析、接触分析、特征值屈曲分析；第4部分(第15-18章)以项目范例为引导，介绍了在ANSYSWorkbench2020平台中进行的热力学分析、疲劳分析、流体动力学分析和结构优化分析；第5部分(第19章)介绍了多物理场耦合分析中的电磁结构耦合分析。

陈艳霞，CAX技术联盟成员，毕业于北京航空航天大学，硕士学历，长期在教学科研□□线，拥有较高的学术专业水□。CAX技术联盟已经推出计算机辅助技术领域的科技图书多套，受到广大读者的广泛好评，为提高国内计算机辅助技术领域的水□作贡献。

目录
□□部分
□□章 ANSYS Workbench □0□0 概述1
1．1 Workbench □0□0□台界面1
1．1．1 菜单栏□
1．1．□ 工具栏9
1．1．3 工具箱10
1．□ 操作实例――建立用户自定义分析模板1□
1．3 本章小结15
第□章 几何建模16
□．1 DesignModeler几何建模概述16
□．1．1 DesignModeler几何建模□台17
□．1．□ 菜单栏17
□．1．3 工具栏□6
□．1．4 常用命令栏□8
□．1．5 Tree Outline（模型树）□8
□．1．6 DesignModeler的启动与草绘31
□．1．7 DesignModeler特有操作34
□．□ 几何建模实例41
□．□．1 几何建模实例1――实体建模41
□．□．□ 几何建模实例□――概念建模45
□．3 本章小结50
第3章 网格划分51
3．1 Meshing网格划分51
3．1．1 Meshing网格划分适用领域51
3．1．□ Meshing网格划分方法5□
3．1．3 Meshing网格默认设置55
3．1．4 Meshing网格尺寸设置56
3．1．5 Meshing网格质量设置58
3．1．6 Meshing网格膨胀层设置64
3．1．7 Meshing网格高级选项设置65
3．1．8 Meshing网格统计设置66
3．□ Meshing网格划分实例66
3．□．1 应用实例1――Inflation网格划分67
3．□．□ 应用实例□――MultiZone网格划分71
3．3 ANSYS Workbench其他网格划分工具77
3．3．1 ICEM CFD软件简介77
3．3．□ TGrid软件简介78
3．3．3 Gambit软件功能79
3．4 本章小结80
第4章 后处理81
4．1 ANSYS Workbench □0□0后处理81
4．1．1 查看结果81
4．1．□ 显示结果85
4．1．3 显示变形85
4．1．4 应力和应变86
4．1．5 接触结果87
4．1．6 自定义结果显示88
4．□ 案例分析89
4．□．1 问题描述89
4．□．□ 启动Workbench并建立分析项目89
4．□．3 导入几何体90
4．□．4 添加材料库91
4．□．5 添加模型材料属性93
4．□．6 划分网格94
4．□．7 施加载荷与约束94
4．□．8 结果后处理96
4．□．9 保存与退出99
4．3 本章小结100
第□部分
第5章 结构静力学分析101
5．1 线性静力学分析概述101
5．1．1 线性静力学分析简介101
5．1．□ 线性静力学分析流程10□
5．1．3 线性静力学分析基础10□
5．□ 项目分析1――实体单元静力学分析103
5．□．1 问题描述103
5．□．□ 启动Workbench并建立分析项目103
5．□．3 导入几何体104
5．□．4 添加材料库105
5．□．5 添加模型材料属性106
5．□．6 划分网格107
5．□．7 施加载荷与约束108
5．□．8 结果后处理109
5．□．9 保存与退出111
5．3 项目分析□――梁单元线性静力学分析111
5．3．1 问题描述111
5．3．□ 启动Workbench并建立分析项目11□
5．3．3 创建几何体11□
5．3．4 添加材料库118
5．3．5 添加模型材料属性1□0
5．3．6 划分网格1□1
5．3．7 施加载荷与约束1□1
5．3．8 结果后处理1□3
5．3．9 保存与退出1□5
5．4 项目分析3――曲面实体静力学分析1□6
5．4．1 问题描述1□6
5．4．□ 启动Workbench并建立分析项目1□6
5．4．3 导入几何体1□7
5．4．4 添加材料库1□8
5．4．5 添加模型材料属性1□9
5．4．6 划分网格130
5．4．7 施加载荷与约束131
5．4．8 结果后处理133
5．4．9 保存与退出134
5．5 项目分析4――支承座静力学分析135
5．5．1 问题描述135
5．5．□ 添加材料和导入模型135
5．5．3 修改模型138
5．5．4 赋予材料和划分网格139
5．5．5 添加约束和载荷141
5．5．6 求解143
5．5．7 结果后处理143
5．5．8 保存与退出145
5．6 项目分析5――子模型静力学分析145
5．6．1 问题描述145
5．6．□ 启动Workbench并建立分析项目146
5．6．3 导入几何体146
5．6．4 添加材料库147
5．6．5 添加模型材料属性149
5．6．6 划分网格150
5．6．7 施加载荷与约束151
5．6．8 结果后处理15□
5．6．9 子模型分析154
5．6．10 保存并退出157
5．7 本章小结158
第6章 模态分析159
6．1 模态分析概述159
6．1．1 模态分析简介159
6．1．□ 模态分析基础160
6．□ 项目分析1――计算机机箱模态分析160
6．□．1 问题描述161
6．□．□ 启动Workbench并建立分析项目161
6．□．3 导入几何体161
6．□．4 添加材料库16□
6．□．5 添加模型材料属性164
6．□．6 划分网格165
6．□．7 施加载荷与约束166
6．□．8 结果后处理167
6．□．9 保存与退出169
6．3 项目分析□――零件有预应力模态分析170
6．3．1 问题描述170
6．3．□ 启动Workbench并建立分析项目170
6．3．3 导入几何体171
6．3．4 添加材料库17□
6．3．5 添加模型材料属性173
6．3．6 划分网格174
6．3．7 施加载荷与约束175
6．3．8 模态分析176
6．3．9 结果后处理177
6．3．10 保存与退出179
6．4 项目分析3――制动鼓模态分析179
6．4．1 问题描述180
6．4．□ 添加材料和导入几何体180
6．4．3 赋予材料和划分网格181
6．4．4 添加约束和载荷18□
6．4．5 求解183
6．4．6 结果后处理184
6．4．7 保存与退出186
6．5 本章小结187
第7章 谐响应分析188
7．1 谐响应分析概述188
7．1．1 谐响应分析简介188
7．1．□ 谐响应分析基础189
7．□ 项目分析1――计算机机箱谐响应分析189
7．□．1 问题描述189
7．□．□ 启动Workbench并建立分析项目189
7．□．3 创建谐响应分析项目190
7．□．4 施加载荷与约束191
7．□．5 结果后处理193
7．□．6 保存与退出196
7．3 项目分析□――齿轮箱谐响应分析196
7．3．1 问题描述197
7．3．□ 启动Workbench并建立分析项目197
7．3．3 创建模态分析项目198
7．3．4 材料选择198
7．3．5 施加载荷与约束199
7．3．6 模态求解□01
7．3．7 结果后处理（1）□01
7．3．8 创建谐响应分析项目□0□
7．3．9 施加载荷与约束□03
7．3．10 谐响应计算□05
7．3．11 结果后处理（□）□05
7．3．1□ 保存与退出□07
7．4 项目分析3――丝杆谐响应分析□07
7．4．1 问题描述□08
7．4．□ 添加材料和导入几何体□08
7．4．3 赋予材料和划分网格□09
7．4．4 添加约束和载荷□10
7．4．5 谐响应求解□1□
7．4．6 谐响应后处理□1□
7．4．7 保存与退出□16
7．5 本章小结□16
第8章 响应谱分析□17
8．1 响应谱分析简介□17
8．□ 项目分析1――塔架响应谱分析□18
8．□．1 问题描述□18
8．□．□ 启动Workbench并建立分析项目□18
8．□．3 导入几何体□19
8．□．4 模态分析□□0
8．□．5 添加材料库□□0
8．□．6 划分网格□□1
8．□．7 施加约束□□□
8．□．8 结果后处理（1）□□3
8．□．9 响应谱分析□□5
8．□．10 添加加速度谱□□6
8．□．11 结果后处理（□）□□8
8．□．1□ 保存与退出□□8
8．3 项目分析□――计算机机箱响应谱分析□□9
8．3．1 问题描述□□9
8．3．□ 启动Workbench并建立分析项目□□9
8．3．3 响应谱分析□30
8．3．4 添加加速度谱□31
8．3．5 结果后处理□3□
8．3．6 保存与退出□34
8．4 本章小结□34
第9章 瞬态动力学分析□35
9．1 瞬态动力学分析概述□35
9．1．1 瞬态动力学分析简介□35
9．1．□ 瞬态动力学分析方程□36
9．□ 项目分析1――实体梁瞬态动力学分析□36
9．□．1 问题描述□37
9．□．□ 启动Workbench并建立分析项目□37
9．□．3 创建几何体□37
9．□．4 模态分析□39
9．□．5 创建材料□40
9．□．6 模态分析前处理□4□
9．□．7 施加约束□43
9．□．8 结果后处理（1）□45
9．□．9 瞬态动力学分析□46
9．□．10 添加动态力载荷□47
9．□．11 结果后处理（□）□50
9．□．1□ 保存与退出□51
9．3 项目分析□――弹簧瞬态动力学分析□51
9．3．1 问题描述□5□
9．3．□ 启动Workbench并建立分析项目□5□
9．3．3 创建几何体模型□5□
9．3．4 模态分析□53
9．3．5 模态分析前处理□53
9．3．6 施加约束□55
9．3．7 结果后处理（1）□56
9．3．8 瞬态动力学分析□57
9．3．9 添加动态力载荷□58
9．3．10 结果后处理（□）□61
9．3．11 保存与退出□6□
9．4 本章小结□63
□□0章 随机振动分析□64
10．1 随机振动分析简介□64
10．□ 项目分析1――实体梁随机振动分析□65
10．□．1 问题描述□65
10．□．□ 启动Workbench并建立分析项目□65
10．□．3 创建几何体模型□65
10．□．4 模态分析□68
10．□．5 创建材料□68
10．□．6 模态分析前处理□70
10．□．7 施加约束□71
10．□．8 结果后处理（1）□73
10．□．9 随机振动分析□74
10．□．10 添加加速度谱□75
10．□．11 结果后处理（□）□76
10．□．1□ 保存与退出□77
10．3 项目分析□――弹簧随机振动分析□78
10．3．1 问题描述□78
10．3．□ 启动Workbench并建立分析项目□78
10．3．3 创建几何体□79
10．3．4 模态分析□80
10．3．5 模态分析前处理□80
10．3．6 施加约束□81
10．3．7 结果后处理（1）□8□
10．3．8 随机振动分析□84
10．3．9 添加动态力载荷□85
10．3．10 结果后处理（□）□86
10．3．11 保存与退出□88
10．4 本章小结□88
第3部分
□□1章 显式动力学分析□89
11．1 显式动力学分析简介□89
11．1．1 ANSYS Explicit STR□89
11．1．□ ANSYS Autodyn□90
11．1．3 ANSYS LS-DYNA□90
11．□ 项目分析1――钢钉受力显式动力学分析□91
11．□．1 问题描述□91
11．□．□ 启动Creo Parametric 3．0□91
11．□．3 启动Workbench并建立分析项目□93
11．□．4 显式动力学分析□94
11．□．5 材料选择□95
11．□．6 材料赋予□96
11．□．7 分析前处理□97
11．□．8 施加载荷与约束□98
11．□．9 结果后处理300
11．□．10 保存与退出30□
11．3 项目分析□――钢板成型显式动力学分析303
11．3．1 问题描述303
11．3．□ 启动Workbench并建立分析项目304
11．3．3 导入几何模型304
11．3．4 材料选择305
11．3．5 显式动力学分析前处理306
11．3．6 施加约束308
11．3．7 结果后处理310
11．3．8 启动Autodyn软件31□
11．3．9 保存与退出313
11．4 本章小结313
□□□章 结构非线性分析314
1□．1 结构非线性分析简介314
1□．1．1 Contact Type――接触类型315
1□．1．□ 塑性316
1□．1．3 屈服准则316
1□．1．4 非线性分析316
1□．□ 项目分析――接触大变形分析317
1□．□．1 问题描述317
1□．□．□ 启动Workbench并建立分析项目317
1□．□．3 创建几何体模型318
1□．□．4 瞬态分析319
1□．□．5 创建材料319
1□．□．6 瞬态分析前处理3□1
1□．□．7 施加约束3□3
1□．□．8 结果后处理3□5
1□．3 本章小结3□6
□□3章 接触分析3□7
13．1 接触分析简介3□7
13．□ 项目分析1――虎钳接触分析3□8
13．□．1 问题描述3□8
13．□．□ 启动Workbench软件3□8
13．□．3 导入几何体3□9
13．□．4 创建分析项目330
13．□．5 添加材料库330
13．□．6 添加模型材料属性33□
13．□．7 创建接触33□
13．□．8 划分网格336
13．□．9 施加载荷336
13．□．10 结果后处理338
13．□．11 保存与退出339
13．3 项目分析□――装配体接触分析339
13．3．1 问题描述340
13．3．□ 启动Workbench软件340
13．3．3 导入几何体341
13．3．4 创建分析项目341
13．3．5 添加材料库34□
13．3．6 添加模型材料属性343
13．3．7 创建接触344
13．3．8 划分网格347
13．3．9 施加载荷与约束348
13．3．10 结果后处理350
13．3．11 保存与退出351
13．4 本章小结351
□□4章 特征值屈曲分析35□
14．1 特征值屈曲分析简介35□
14．1．1 屈曲分析35□
14．1．□ 特征值屈曲分析方程353
14．□ 项目分析1――钢管特征值屈曲分析353
14．□．1 问题描述353
14．□．□ 启动Workbench并建立分析项目353
14．□．3 创建几何体354
14．□．4 设置材料356
14．□．5 添加模型材料属性356
14．□．6 划分网格357
14．□．7 施加载荷与约束359
14．□．8 结果后处理（1）361
14．□．9 特征值屈曲分析363
14．□．10 施加载荷与约束363
14．□．11 结果后处理（□）365
14．□．1□ 保存与退出366
14．3 项目分析□――金属容器特征值屈曲分析366
14．3．1 问题描述367
14．3．□ 启动Workbench并建立分析项目367
14．3．3 创建几何体367
14．3．4 设置材料369
14．3．5 添加模型材料属性370
14．3．6 划分网格370
14．3．7 施加载荷与约束371
14．3．8 结果后处理（1）373
14．3．9 特征值屈曲分析375
14．3．10 施加载荷与约束375
14．3．11 结果后处理（□）377
14．3．1□ 保存与退出378
14．4 项目分析3――工字梁特征值屈曲分析379
14．4．1 问题描述379
14．4．□ 添加材料和导入几何体379
14．4．3 添加屈曲分析项目38□
14．4．4 赋予材料和划分网格38□
14．4．5 添加约束和载荷384
14．4．6 静态压力求解386
14．4．7 屈曲分析求解386
14．4．8 结果后处理387
14．4．9 保存与退出388
14．5 本章小结388
第4部分
□□5章 热力学分析389
15．1 热力学分析简介389
15．1．1 热力学分析目的389
15．1．□ 热力学分析方程390
15．1．3 基本热量传递方式390
15．□ 项目分析1――杯子稳态热力学分析391
15．□．1 问题描述391
15．□．□ 启动Workbench并建立分析项目391
15．□．3 导入几何体39□
15．□．4 创建分析项目393
15．□．5 添加材料库393
15．□．6 添加模型材料属性395
15．□．7 划分网格396
15．□．8 施加载荷与约束396
15．□．9 结果后处理398
15．□．10 保存与退出399
15．3 项目分析□――杯子瞬态热力学分析400
15．3．1 瞬态热力学分析400
15．3．□ 设置分析选项400
15．3．3 结果后处理40□
15．3．4 保存与退出40□
15．4 本章小结40□
□□6章 疲劳分析403
16．1 疲劳分析简介403
16．1．1 疲劳概述403
16．1．□ 恒定振幅载荷404
16．1．3 成比例载荷404
16．1．4 应力定义404
16．1．5 应力-寿命曲线404
16．1．6 总结405
16．□ 项目分析1――椅子疲劳分析405
16．□．1 问题描述406
16．□．□ 启动Workbench并建立分析项目406
16．□．3 保存工程文件406
16．□．4 更改设置407
16．□．5 添加Fatigue Tool命令408
16．□．6 保存与退出410
16．3 项目分析□――实体疲劳分析411
16．3．1 问题描述411
16．3．□ 启动Workbench并建立分析项目411
16．3．3 导入几何体41□
16．3．4 添加材料库41□
16．3．5 进入分析界面413
16．3．6 划分网格413
16．3．7 施加载荷与约束414
16．3．8 结果后处理415
16．3．9 保存文件416
16．3．10 添加Fatigue Tool命令416
16．3．11 疲劳分析417
16．3．1□ 保存与退出418
16．4 本章小结418
□□7章 流体动力学分析4□0
17．1 流体动力学分析概述4□0
17．1．1 计算流体动力学分析4□0
17．1．□ 基本控制方程4□3
17．□ 项目分析1――三通内流场分析4□6
17．□．1 问题描述4□6
17．□．□ 启动Workbench并建立分析项目4□7
17．□．3 导入几何体4□7
17．□．4 流体动力学分析4□8
17．□．5 网格划分4□9
17．□．6 流体动力学前处理431
17．□．7 流体计算434
17．□．8 结果后处理434
17．3 项目分析□――叶轮外流场分析437
17．3．1 问题描述437
17．3．□ 启动Workbench并建立分析项目437
17．3．3 创建几何体模型437
17．3．4 创建外部流场439
17．3．5 流体动力学分析439
17．3．6 网格划分440
17．3．7 流体动力学前处理44□
17．3．8 流体计算446
17．3．9 结果后处理447
17．3．10 结构静力学分析模块448
17．4 本章小结453
□□8章 结构优化分析454
18．1 结构优化分析简介454
18．1．1 优化设计概述454
18．1．□ ANSYS Workbench结构优化分析简介455
18．1．3 ANSYS Workbench结构优化分析工具456
18．□ 项目分析――响应曲面优化分析456
18．□．1 问题描述457
18．□．□ 启动Workbench并建立分析项目457
18．□．3 导入几何模型457
18．□．4 结果后处理463
18．3 本章小结471
第5部分
□□9章 多物理场耦合分析47□
19．1 多物理场耦合分析简介47□
19．□ 项目分析1――四分裂导线电磁结构耦合分析473
19．□．1 问题描述473
19．□．□ 启动软件与保存文档474
19．□．3 建立电磁分析项目与读取数据474
19．□．4 设置求解器与求解域475
19．□．5 赋予材料属性476
19．□．6 添加激励477
19．□．7 划分网格与创建分析步478
19．□．8 检查模型与求解480
19．□．9 结果后处理（1）480
19．□．10 创建静力学分析项目和数据共享481
19．□．11 设定材料483
19．□．1□ 划分网格484
19．□．13 添加边界条件与映射激励486
19．□．14 求解487
19．□．15 结果后处理（□）487
19．□．16 保存与退出489
19．3 项目分析□――螺线管电磁结构耦合分析489
19．3．1 问题描述489
19．3．□ 启动软件与保存文档490
19．3．3 导入几何体491
19．3．4 建立电磁分析项目与读取数据49□
19．3．5 设置求解器与求解域495
19．3．6 赋予材料属性496
19．3．7 添加激励496
19．3．8 检查模型与求解497
19．3．9 结果后处理（1）498
19．3．10 创建静力学分析项目和数据共享499
19．3．11 设定材料500
19．3．1□ 划分网格501
19．3．13 添加边界条件与映射 激励50□
19．3．14 求解503
19．3．15 结果后处理（□）504
19．3．16 保存与退出504
19．4 本章小结505