结构动力学分析方法与ANSYS WORKBENCH计算应用

- 详细讲解网络划分技术等ANSYS重要应用方法- 对于支撑结构动力学模拟计算的重点理论和软件选项等不惜笔墨、详尽介绍- 精心选取大量工程案例，在案例中提供详细的操作步骤- 各案例提供结果云图动画- 可通过本书掌握结构动力学分析工程应用思维、仿真计算工具驾驭思维

本书基于ANSYS Workbench软件平台，详细介绍了结构动力学仿真分析计算方法和技术应用。首先讲解了ANSYS Workbench工程数据、网格划分、Mechanical通用设置的使用方法，然后对基本模态分析、循环对称模态分析、线性扰动分析、谐响应分析、子结构CMS法分析、响应谱分析、随机振动分析、刚体动力学分析、瞬态动力学分析、显式动力学分析、转子动力学分析、拓扑优化与设计、疲劳分析等各种分析类型一一进行说明。 对每种结构动力学分析类型的讲解中，首先介绍其基本理论，其次对ANSYS Workbench相关分析模块的仿真建模方法、分析设置流程中的具体选项进行详细说明，最后给出相应的结构动力学工程案例进行操作流程演示和结论评价。 本书适合从事结构设计、分析、优化的工程技术人员，以及CAE仿真分析爱好者阅读，同时适合机械、材料、汽车、航空航天等专业的高年级本科生、研究生、博士生学习。

作者在多家知名企事业单位历任研发工程师、结构仿真计算专家等职务，曾多次应邀作为仿真研讨大会的演讲嘉宾。擅长计算机辅助分析在产品设计中的应用，精通结构强度、疲劳、复合材料、高级动力学、高级非线性、先进设计、优化设计等方面的仿真计算技术。完成大型企事业科研院所计算项目数十项、编写仿真计算解决方案数十项、培训企业人员达到千余人，涉及航空航天、船舶、石油、机械、重工、电子电器、风电等行业，技术经验较为丰富，曾帮助企业解决各种仿真分析难题。含本书共编写仿真计算书籍三种。

目录前言第1章 结构动力学分析与ANSYS Workbench平台1.1 结构动力学分析 1.1.1 结构动力学分析目的 1.1.2 结构动力学分析类型1.2 ANSYS Workbench平台 1.2.1 工具箱 1.2.2 项目流程图 1.2.3 主菜单栏 1.2.4 文件管理1.3 ANSYS结构动力学分析模块1.4 本章小结第2章 工程数据2.1 工程数据定义 2.1.1 工程数据窗口 2.1.2 工程数据定义方法 2.1.3 自定义材料数据入库 2.1.4 零件几何材料指定2.2 本章小结第3章 网格划分3.1 网格划分与结果评价3.2 全局网格控制 3.2.1 总体默认设置 3.2.2 尺寸功能设置 3.2.3 膨胀层 3.2.4 高级选项 3.2.5 统计3.3 局部网格控制 3.3.1 网格划分方法 3.3.2 尺寸设置3.3.3接触尺寸 3.3.4 单元细化 3.3.5 映射面网格划分 3.3.6 匹配控制 3.3.7 收缩捏合 3.3.8 膨胀层控制 3.3.9 节点合并连接3.4 虚拟拓扑3.5 预览和刻录创建 3.5.1 预览几何网格 3.5.2 生成网格 3.5.3 网格剖面3.6 本章小结第4章 Mechanical通用设置4.1 Mechanical功能概述4.2 导航树基本节点说明 4.2.1 导航树构造 4.2.2 明细栏 4.2.3 图形窗口 4.2.4 程序应用向导4.3 基本预处理操作 4.3.1 坐标系 4.3.2 命名选择 4.3.3 目标生成器 4.3.4 远程点4.4 本章小结第5章 模态分析基础5.1 模态分析概述5.2 无阻尼模态 5.2.1 模态术语 5.2.2 参与因子与有效质量 5.2.3 接触设置转换5.3 阻尼模态 5.3.1 自由振动阻尼运动方程 5.3.2 阻尼比 5.3.3 对数衰减率5.4 模态分析设置 5.4.1 无阻尼模态分析设置 5.4.2 有阻尼模态分析设置 5.4.3 模态分析技术限制5.5 阻尼 5.5.1 单元阻尼 5.5.2 Alpha阻尼和Beta阻尼 5.5.3 常数阻尼 5.5.4 数值阻尼5.6 模态分析后处理5.7 模态分析案例：油箱支架模态计算5.8 本章小结第6章 循环对称模态分析6.1 循环对称模态分析概述6.2 基本扇区建模概念6.3 循环对称扇区复制方法 6.3.1 直接循环区域法 6.3.2 预网格循环区域法6.4 循环对称模态求解策略 6.4.1 循环对称模态术语 6.4.2 求解策略 6.4.3 求解设置6.5 循环对称模态求解后处理6.6 循环对称模态分析案例：铣刀盘循环对称模态计算6.7 本章小结第7章 线性扰动模态分析7.1 线性扰动技术特点 7.1.1 预应力效应 7.1.2 接触状态控 7.1.3 计算结果集选择 7.1.4 扰动模态后处理7.2 扰动模态分析案例 7.2.1 承载基座线性扰动模态计算案例 7.2.2 非线性接触扰动模态计算案例7.3 本章小结第8章 谐响应分析8.1 谐响应分析目的8.2 谐响应分析基本原理 8.2.1 谐响应分析运动方程 8.2.2 谐响应分析输入与输出 8.2.3 有阻尼体系简谐载荷作用响应 8.2.4 有阻尼共振响应8.3 谐响应分析求解方法 8.3.1 完全法谐响应分析 8.3.2 模态叠加法谐响应分析 8.3.3 阻尼控制 8.3.4 载荷与边界条件 8.3.5 求解及后处理8.4 谐响应分析案例 8.4.1 支架模态叠加法谐响应计算案例 8.4.2 三垂臂结构完全法谐响应计算案例8.5 本章小结第9章 线性扰动谐响应分析9.1 线性扰动分析技术 9.1.1 预应力效应 9.1.2 接触状态控制 9.1.3 计算结果集重启选择 9.1.4 线性扰动初始条件9.2 线性扰动谐响应分析案例：承载基座线性扰动谐响应分析计算9.3本章小结第10章 子结构CMS法分析10.1 子结构法分析概述10.2 CMS设计流程10.3 零件压缩 10.3.1 零件压缩设置选项 10.3.2 零件压缩创建流程 10.3.3 零件压缩功能限制 10.3.4 零件压缩阻尼定义 10.3.5 阻尼模态求解设置10.4 子结构法求解扩展10.5 子结构CMS法分析案例：重载吊臂子结构CMS法计算10.6 本章小结第11章 响应谱分析11.1 响应谱分析基础 11.1.1 响应谱分析概述 11.1.2 响应谱定义 11.1.3 响应谱分析基本设计流程11.2 单点响应谱分析 11.2.1 单点响应谱分析计算过程 11.2.2 响应谱分析模态叠加 11.2.3 均方根法修正11.3 多点响应谱分析11.4 响应谱分析设置11.5 约束与载荷 11.5.1 响应谱分析约束 11.5.2 响应谱分析载荷施加11.6 响应谱分析案例：钢结构响应谱分析11.7 本章小结第12章 随机振动分析12.1 随机振动分析基础 12.1.1 输入功率谱密度 12.1.2 输出功率谱密度12.2 随机振动分析模型搭建 12.2.1 随机振动分析设置 12.2.2 载荷与约束 12.2.3 求解计算结果12.3 随机振动分析案例：并联机械臂随机振动计算12.4 本章小结第13章 刚体动力学分析13.1 刚体动力学简介13.2 运动副定义 13.2.1 基础运动副 13.2.2 高级运动副 13.2.3 间隙运动副 13.2.4 高副模拟