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  1. CAE分析大系 ANSYS nCode DesignLife疲勞分析基礎與實例教程(PDF+素材)

    【書 名】ANSYS nCode DesignLife疲勞分析基礎與實例教程
    【作 者】付穌昇 著
    【形態項】330
    【出版項】人民郵電出版社 2020-02
    【ISBN號】9787115527066
    【原書定價】79.0

    本書封面

    內容簡介

    本書以ANSYS?nCode?DesignLife?17.0版本為基礎,并基于ANSYS?Workbench?17.0平臺進行編寫,涵蓋的疲勞分析內容廣泛,主要內容包括基于ANSYS?nCode?DesignLife的有限元結果輸入、載荷映射和材料定義等,基于ANSYS?Mechanical的前處理、強度分析基礎、動力學分析基礎和熱分析基礎等,以及基于ANSYS?nCode?DesignLife的應力疲勞、應變疲勞、隨機振動疲勞、標準Dang?Van疲勞、熱機蠕變疲勞、焊點疲勞和焊縫疲勞等。
    全書以疲勞基本理論、仿真實例流程和操作過程為主線,對部分模塊重點內容進行大量說明和舉例,以期讀者能夠快速入門并掌握ANSYS?nCode?DesignLife軟件。
    本書面向ANSYS?nCode?DesignLife的初級和中級用戶,可以作為機械、材料、汽車、航空航天、電子、土木和生物醫學等專業高年級本科生、研究生的參考用書,同時也可供從事產品設計、疲勞分析與優化的工程技術人員和CAE仿真分析的愛好者參考使用。

    本書目錄

    第 1章 ANSYS nCode DesignLife 基礎? 1

    1.1 疲勞分析在工程設計中的重要性? 1

    1.2 ANSYS nCode DesignLife 軟件簡介? 1

    1.3 ANSYS nCode DesignLife 疲勞分析流程? 4

    1.3.1 nCode DesignLife(Standalone)基本功能布局? 4

    1.3.2 ANSYS nCode DesignLife 預定義疲勞分析基本流程? 8

    第 2章 ANSYS nCode DesignLife 有限元結果輸入與設置? 14

    2.1 疲勞分析與有限元求解結果? 14

    2.2 有限元輸入設置? 15

    2.3 有限元輸入分析組設置與定義? 16

    2.3.1 組的選擇與類型? 16

    2.3.2 材料組? 18

    2.3.3 零值忽略? 19

    2.3.4 求解定位? 19

    2.3.5 數據類型定義? 20

    2.3.6 僅表面節點計算? 21

    2.3.7 應力梯度設置? 21

    2.3.8 ShellLayer 設置? 22

    2.3.9 IncludeSpotWeldNuggets 設置? 23

    第3章 ANSYS nCode DesignLife 載荷映射? 24

    3.1 載荷映射的啟動方法? 24

    3.2 恒定幅值載荷映射? 25

    3.3 時間序列載荷映射? 26

    3.4 時間步長載荷映射? 27

    3.5 混合載荷映射? 28

    3.6 振動載荷映射? 29

    3.7 周期循環載荷映射? 29

    3.7.1 周期循環載荷創建方法? 30

    3.7.2 事件過程處理? 30

    3.7.3 事件輸出? 31

    3.8 ASCII 轉換? 32

    3.9 計劃創建? 33

    3.10 載荷譜簡單創建實例? 35

    3.10.1 正弦時間序列載荷生成實例? 35

    3.10.2 信號重復設置生成時間序列載荷實例? 38

    3.10.3 創建一個3 通道的載荷譜文件實例? 39

    3.10.4 拆分一個2 通道載荷譜文件為單通道載荷文件? 42

    第4章 ANSYS nCode DesignLife 材料定義? 46

    4.1 ANSYS Workbench 工程數據定義基礎? 46

    4.1.1 Engineering Data 界面? 46

    4.1.2 定義材料參數? 47

    4.1.3 向材料庫添加新材料? 48

    4.1.4 賦予材料屬性? 49

    4.2 nCode 材料庫導入? 49

    4.3 ANSYS nCode DesignLife 材料配置? 50

    4.4 自定義材料? 52

    4.4.1 標準SN 曲線估算方法? 52

    4.4.2 標準EN 曲線估算方法? 54

    4.4.3 Dang Van 估算方法? 58

    4.4.4 材料管理器定義材料? 58

    4.5 材料比例因子和偏移? 59

    4.6 表面加工影響? 60

    第5章 ANSYS Mechanical 前處理基礎? 62

    5.1 幾何建模和幾何清理? 62

    5.1.1 ANSYS Workbench 幾何建模? 62

    5.1.2 DesignModeler 啟動和CAD 文件交互? 63

    5.1.3 DesignModeler 交互界面? 64

    5.1.4 DesignModeler 主菜單欄? 64

    5.1.5 DesignModeler 工具欄? 66

    5.1.6 DesignModeler 草圖繪制? 69

    5.1.7 DesignModeler-3D 建模創建與工具? 73

    5.1.8 參數化建模? 76

    5.1.9 概念建模? 79

    5.2 網格劃分技術簡述? 83

    5.2.1 全局網格控制? 83

    5.2.2 局部網格劃分控制? 87

    5.2.3 虛擬拓撲? 93

    5.2.4 預覽和生成網格? 94

    5.3 ANSYS Mechanical 分析基本流程? 96

    5.3.1 ANSYS Mechanical 概述? 96

    5.3.2 ANSYS Mechanical 分析基本步驟? 96

    5.3.3 ANSYS Mechanical 交互界面? 96

    5.3.4 導航樹默認分支與操作流程說明? 99

    5.3.5 其他基本前處理操作? 101

    5.4 幾何建模實例? 103

    5.5 幾何清理實例? 110

    5.5.1 渦輪機外殼結構幾何清理簡化實例(DM)? 110

    5.5.2 渦輪機外殼結構幾何清理簡化實例(SCDM)? 114

    5.6 網格劃分實例? 123

    5.6.1 裁紙凹模三維結構網格劃分? 123

    5.6.2 旋風分離器網格劃分? 125

    5.6.3 簡易形狀結構快速網格劃分實例? 128

    第6章 ANSYS Mechanical 強度分析基礎? 133

    6.1 線性靜力學分析基礎? 133

    6.1.1 2D 平面問題? 133

    6.1.2 1D 桿與梁的問題? 135

    6.1.3 板殼和3D 結構分析? 136

    6.2 線性靜力學分析流程? 136

    6.3 線性靜力學分析載荷與支撐? 137

    6.3.1 慣性載荷? 137

    6.3.2 載荷與約束? 138

    6.4 結果后處理? 141

    6.4.1 變形? 142

    6.4.2 應力和應變? 142

    6.4.3 線性化應力? 143

    6.4.4 應力工具? 144

    6.4.5 接觸工具? 145

    6.4.6 疲勞工具? 145

    6.4.7 梁工具? 146

    6.4.8 探測? 146

    6.4.9 用戶自定義結果? 147

    6.4.10 圖形顯示? 147

    6.4.11 求解組合? 148

    6.4.12 收斂? 148

    6.4.13 應力奇異? 149

    6.5 瞬態動力學分析基礎? 149

    6.5.1 瞬態動力學分析特點? 149

    6.5.2 瞬態動力學分析術語? 150

    6.6 瞬態動力學分析求解技術(完全法)? 151

    6.6.1 瞬態分析中的非線性? 151

    6.6.2 Newton-Raphson 方程? 151

    6.6.3 載荷步、子步與平衡迭代? 152

    6.6.4 自動時間步? 152

    6.6.5 完全法瞬態動力學的分析設置? 153

    6.6.6 初始條件設置(InitialConditions)? 154

    6.6.7 載荷與約束? 155

    6.6.8 運動副(Joints)? 155

    6.6.9 彈簧(Springs)? 157

    6.6.10 接觸對關系? 157

    6.6.11 約束方程? 157

    第7章 應力疲勞分析基礎? 158

    7.1 應力疲勞常用參量? 158

    7.2 標準應力疲勞分析流程? 159

    7.3 應力疲勞計算方法? 159

    7.3.1 標準S-N 計算方法? 160

    7.3.2 多平均應力曲線計算方法? 161

    7.3.3 多應力比應力曲線計算方法? 162

    7.3.4 Haigh 應力曲線計算方法? 163

    7.4 應力組合方法? 164

    7.5 平均應力修正方法? 165

    7.6 插值極限? 169

    7.7 多軸評估? 169

    7.8 存活率? 170

    7.9 小循環修正? 171

    7.10 事件處理? 172

    7.11 應力梯度修正? 172

    7.12 應力疲勞分析實例? 173

    7.12.1 變化幅值(時序)載荷應力疲勞實例? 173

    7.12.2 多體動力學結構應力疲勞實例? 178

    第8章 應變疲勞分析基礎? 187

    8.1 應變疲勞EN 曲線? 187

    8.1.1 循環應力應變曲線? 187

    8.1.2 應變壽命關系? 189

    8.1.3 ANSYS nCode DesignLife 標準應變壽命曲線定義? 190

    8.2 應變疲勞方法? 191

    8.3 應變組合方法? 192

    8.4 平均應力修正? 193

    8.5 插值限制? 194

    8.6 多軸評估? 195

    8.7 彈塑性修正? 195

    8.8 塑性極限載荷修正? 197

    8.9 應變疲勞分析實例? 197

    8.9.1 軸對稱圓柱缺口結構應變疲勞分析實例? 197

    8.9.2 Duty Cycle 載荷作用下的支架結構應變疲勞分析實例? 204

    第9章 隨機振動與隨機振動疲勞分析基礎? 212

    9.1 模態分析? 212

    9.2 隨機振動分析目的? 213

    9.3 功率譜密度PSD? 213

    9.4 隨機振動分析基礎? 215

    9.5 ANSYS Mechanical 隨機振動分析流程? 217

    9.6 隨機振動疲勞? 218

    9.6.1 隨機振動疲勞分析搭建? 218

    9.6.2 隨機振動載荷添加? 218

    9.6.3 隨機振動計數方法? 219

    9.6.4 應力組合方法? 220

    9.7 隨機振動與隨機振動疲勞分析實例? 220

    9.7.1 車用杯架隨機振動分析實例? 220

    9.7.2 某減震鋼片隨機振動疲勞分析實例? 223

    第 10章 Dang Van 引擎分析基礎? 228

    10.1 Dang Van 準則概述? 228

    10.2 Dang Van 材料說明? 229

    10.3 標準Dang Van 準則分析? 231

    第 11章 熱機疲勞分析基礎? 236

    11.1 熱分析基礎? 236

    11.1.1 熱分析的目的? 236

    11.1.2 熱傳遞的3 種基本類型? 236

    11.1.3 熱力學第 一定律? 237

    11.1.4 熱載荷與邊界條件? 238

    11.2 穩態熱分析? 239

    11.3 瞬態熱分析與非線性? 239

    11.3.1 瞬態熱分析定義與考慮因素? 239

    11.3.2 瞬態熱分析控制方程? 240

    11.3.3 時間步長預測與時間積分? 240

    11.3.4 非線性熱分析? 242

    11.3.5 初始條件? 242

    11.4 熱-結構耦合分析? 243

    11.4.1 熱-結構耦合分類? 243

    11.4.2 熱-結構間接耦合分析設置? 243

    11.5 熱機蠕變疲勞基礎介紹? 244

    11.5.1 蠕變疲勞背景? 244

    11.5.2 蠕變分析方法? 245

    11.5.3 Larson-Miller 理論? 247

    11.5.4 Chaboche 方法? 247

    11.6 熱與熱機蠕變疲勞分析? 250

    11.6.1 軸對稱管結構熱疲勞分析實例? 250

    11.6.2 熱機蠕變疲勞分析實例? 260

    第 12章 焊點疲勞分析基礎? 277

    12.1 焊點疲勞分析背景? 277

    12.1.1 CBAR 焊點? 277

    12.1.2 ACM 焊點 278

    12.1.3 五面體單元焊點? 279

    12.2 力和力矩的獲得? 280

    12.3 應力計算評估? 281

    12.4 焊點疲勞求解引擎屬性? 283

    12.4.1 應力組合方法? 283

    12.4.2 平均應力修正? 283

    12.4.3 角度數量? 284

    12.4.4 中層薄板處理? 284

    12.5 焊點疲勞分析實例? 285

    12.5.1 焊點(CBAR)結構疲勞分析實例? 285

    12.5.2 焊點(ACM)結構疲勞分析實例? 288

    第 13章 焊縫疲勞分析基礎? 294

    13.1 焊縫疲勞分析介紹? 294

    13.2 焊縫類型分組和模型創建準則? 295

    13.2.1 角焊縫模型創建準則? 295

    13.2.2 搭接焊與激光搭接焊(邊緣)模型創建準則? 296

    13.2.3 激光搭接焊(熔化)模型創建準則? 297

    13.3 焊縫計算要點與應力提取? 297

    13.3.1 計算要點和應力提取通用過程? 297

    13.3.2 EntityDataType 的計算要點? 298

    13.3.3 焊縫不同類型計算要點? 299

    13.3.4 基于節點力和力矩進行應力計算? 302

    13.3.5 基于節點位移與轉角進行應力計算? 304

    13.4 實體焊縫計算要點? 305

    13.4.1 實體焊縫模型創建準則? 305

    13.4.2 nCodeWeldline.wbex 在實體焊縫文件創建的應用? 309

    13.5 焊縫疲勞分析實例? 311

    13.5.1 殼體焊縫疲勞分析實例? 311

    13.5.2 實體焊縫疲勞分析實例? 318

    參考文獻? 331

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