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內(nèi)容簡介

　　本書以聯(lián)系和對比的方式系統(tǒng)且全面地講解了ANSYS Workbench熱學(xué)分析及優(yōu)化設(shè)計過程中的各種問題，從工程實例出發(fā)，側(cè)重解決熱學(xué)計算問題和優(yōu)化設(shè)計流程與工程問題。本書內(nèi)容分為4章：第1章介紹熱學(xué)有限元分析的基本概念；第2章詳細(xì)介紹ANSYS Workbench軟件中Mechanical模塊的熱分析，包含熱傳導(dǎo)、熱對流、熱輻射、瞬態(tài)和非線性熱分析、擴(kuò)散、熱固耦合分析；第3章詳細(xì)介紹ANSYS Workbench軟件中Fluent模塊的熱分析，包含熱傳導(dǎo)、移動熱源、對流和輻射、多孔介質(zhì)的蒸發(fā)、凝華結(jié)霜、熱分析標(biāo)量方程、流固耦合傳熱分析；第4章詳細(xì)介紹ANSYS Workbench軟件中的優(yōu)化設(shè)計過程，重點(diǎn)講解拓?fù)鋬?yōu)化、增材制造和試驗優(yōu)化設(shè)計的基本原理及分析過程。本書內(nèi)容豐富新穎，融入了現(xiàn)代工程教育思想，旨在幫助讀者提升運(yùn)用工程方法解決實際問題的能力。本書主要面向ANSYS Workbench軟件的初級和中級用戶，可供機(jī)械、材料、土木、能源、汽車交通、航空航天、水利水電等專業(yè)的本科生、研究生、教師、工程技術(shù)人員和CAE愛好者學(xué)習(xí)參考。

作者簡介

　　周炬，南華大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院副教授，長期從事有限元相關(guān)的課程教學(xué)工作，擁有近20年ANSYS軟件應(yīng)用經(jīng)驗。蘇金英，高級工程師，曾在企業(yè)從事產(chǎn)品研發(fā)工作，現(xiàn)為湖南有色金屬職業(yè)技術(shù)學(xué)院教師，有很強(qiáng)的CAD CAE軟件應(yīng)用和實戰(zhàn)能力。

圖書目錄

第 1章關(guān)于熱分析的基本解析1
1.1 Mechanical模塊與CFD模塊的熱分析計算1
1.2 Mechanical模塊與CFD模塊在熱分析中的區(qū)別18
1.3 熱分析有限元計算的原理29
1.3.1 復(fù)合棒材穩(wěn)態(tài)熱傳導(dǎo)的有限元計算30
1.3.2 復(fù)合棒材對流狀態(tài)的有限元計算36
1.3.3 棒材瞬態(tài)熱傳導(dǎo)的有限元計算39
第 2章關(guān)于Mechanical模塊熱分析的基本解析48
2.1 熱傳導(dǎo)分析49
2.1.1 零件的熱傳導(dǎo)計算49
2.1.2 部件的熱傳導(dǎo)計算61
2.1.3 接觸熱阻的熱傳導(dǎo)計算72
2.2 熱對流分析79
2.2.1 水冷散熱器的熱對流計算79
2.2.2 電池座的熱對流計算89
2.3 熱輻射分析97
2.3.1 開放環(huán)境熱輻射計算98
2.3.2 面對面熱輻射計算105
2.4 瞬態(tài)和非線性熱分析115
2.4.1 瞬態(tài)熱分析之初始溫度116
2.4.2 溫控器分析122
2.4.3 相變分析129
2.4.4 瞬態(tài)熱分析的能量平衡138
2.5 擴(kuò)散分析145
2.5.1 穩(wěn)態(tài)滲流計算145
2.5.2 耦合擴(kuò)散計算152
2.5.3 界面不連續(xù)擴(kuò)散計算158
2.6 溫度場與結(jié)構(gòu)場耦合分析164
2.6.1 穩(wěn)態(tài)熱應(yīng)變計算166
2.6.2 熱屈曲計算175
2.6.3 熱固接觸計算182
2.6.4 熱固順序耦合計算195
2.6.5 熱模態(tài)分析206
2.6.6 摩擦生熱計算218
第3章關(guān)于Fluent模塊熱分析的基本解析231
3.1 熱傳導(dǎo)分析241
3.2 焊接移動熱源分析251
3.3 對流與太陽輻射分析259
3.4 蒸發(fā)與多孔介質(zhì)傳熱分析271
3.5 凝華結(jié)霜分析285
3.6 標(biāo)量方程熱分析302
3.7 流固耦合傳熱分析312
3.7.1 獨(dú)立Fluent模塊的流固耦合傳熱分析313
3.7.2 Fluent和Mechanical模塊單向流固耦合傳熱分析322
3.7.3 System Coupling組合雙向流固熱耦合分析333
第4章優(yōu)化設(shè)計348
4.1 拓?fù)鋬?yōu)化349
4.1.1 結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化基本流程350
4.1.2 晶格拓?fù)鋬?yōu)化基本流程365
4.1.3 流體拓?fù)鋬?yōu)化基本流程373
4.2 增材制造與優(yōu)化設(shè)計389
4.2.1 增材制造前處理基本分析流程390
4.2.2 增材制造工藝模擬基本分析流程397
4.2.3 增材制造材料分析基本流程407
4.2.4 增材制造過程模擬流程417
4.3 試驗優(yōu)化設(shè)計431
4.3.1 參數(shù)化設(shè)置433
4.3.2 網(wǎng)格參數(shù)化分析439
4.3.3 參數(shù)相關(guān)性分析449
4.3.4 響應(yīng)面優(yōu)化與反演設(shè)計458
4.3.5 6σ分析476
4.3.6 3D ROM分析488
參考資料500