《ANSYS 2020多物理耦合场有限元分析从入门到精通》

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《ANSYS 2020多物理耦合场有限元分析从入门到精通》

正版书

一、内容简介：

《ANSYS 2020多物理耦合场有限元分析从入门到精通》共10章，包括耦合场分析简介、直接耦合场分析、直接耦合场实例分析、多场（TM）求解器-MFS单代码耦合、使用代码耦合的多场求解器分析、多场求解器-MFS单代码的耦合实例分析、载荷传递耦合场物理分析、载荷传递耦合场物理实例分析、耦合物理电路分析和耦合物理电路模拟实例分析。各章都包含了相应的基本概念、理论，以及利用ANSYS软件进行分析的基本过程，还有对相关求解步骤的详细介绍。《ANSYS 2020多物理耦合场有限元分析从入门到精通》围绕耦合场分析精选了一系列实例，每个实例均配有解析图形，使读者能够边学习边操作。《ANSYS 2020多物理耦合场有限元分析从入门到精通》可作为各大工程院校研究生和科研院所工程技术人员的耦合场分析自学辅导用书。ANSYS软件是融结构、流体、电场、磁场、声场分析于一体的大型通用有限元分析软件，由美国ANSYS开发。它能与多数CAD软件，如NASTRAN、Alogor、I-DEAS、AutoCAD等接口，实现数据的共享和交换，是现代产品设计中的高级CAD工具之一。ANSYS软件可广泛应用于铁道、石油化工、航空航天、机械制造、能源、交通、国防军工、电子、土木工程、造船、生物医学、轻工、地矿、水利和日用家电等工业制造及科学研究领域。ANSYS软件的研究与开发不断汲取当今计算方法和计算机技术的最新成果，领导着有限元发展的趋势，并为全球工业界广泛接受。

二、课程目录：

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前言
第1章 耦合场分析简介1
1.1 耦合场分析的定义2
1.2 耦合场分析的类型2
1.2.1 直接方法2
1.2.2 载荷传递方法2
1.2.3 直接方法和载荷传递方法3
1.2.4 其他分析方法6
1.3 耦合场分析的单位制6
第2章 直接耦合场分析11
2.1 集总电单元13
2.2 热-电分析14
2.2.1 热-电分析中用到的单元14
2.2.2 进行热-电分析14
2.3 压电分析15
2.3.1 注意要点16
2.3.2 材料特性17
2.4 电弹分析19
2.4.1 电弹分析中用到的单元19
2.4.2 进行电弹分析19
2.5 压阻分析20
2.5.1 注意要点20
2.5.2 材料特性21
2.6 结构-热分析22
2.6.1 结构-热分析中用到的单元22
2.6.2 进行结构-热分析22
2.7 结构-热-电分析及热-压电分析23
2.7.1 结构-热-电分析24
2.7.2 热-压电分析24
2.8 磁-结构分析25
2.9 电子机械分析25
第3章 直接耦合场实例分析30
3.1 热电冷却器耦合分析31
3.1.1 前处理32
3.1.2 求解42
3.1.3 后处理44
3.1.4 命令流45
3.2 热电发电机耦合分析48
3.2.1 前处理49
3.2.2 求解59
3.2.3 后处理60
3.2.4 命令流63
3.3 梁的结构-热谐波耦合分析66
3.3.1 前处理67
3.3.2 求解73
3.3.3 后处理74
3.3.4 命令流78
3.4 微型驱动器电热耦合分析78
3.4.1 前处理80
3.4.2 求解102
3.4.3 后处理105
3.4.4 命令流106
3.5 压电耦合分析107
3.5.1 前处理108
3.5.2 驱动模拟求解116
3.5.3 驱动模拟后处理117
3.5.4 感应模拟求解118
3.5.5 感应模拟后处理120
3.5.6 命令流122
3.6 科里奥利效应的压电耦合分析123
3.6.1 前处理123
3.6.2 求解134
3.6.3 后处理137
3.6.4 命令流138
3.7 缘弹性体耦合分析138
3.7.1 前处理139
3.7.2 求解145
3.7.3 后处理147
3.7.4 命令流148
3.8 固定梁的静电-结构耦合分析148
3.8.1 前处理149
3.8.2 求解159
3.8.3 后处理162
3.8.4 命令流164
3.9 压阻现象耦合分析164
3.9.1 前处理165
3.9.2 求解177
3.9.3 后处理178
3.9.4 命令流180
3.10 梳齿式机电耦合分析180
3.10.1 前处理180
3.10.2 求解194
3.10.3 后处理196
3.10.4 命令流197
第4章 多场（TM）求解器—MFS单代码耦合198
4.1 ANSYS 多场求解器和求解算法199
4.1.1 载荷传递200
4.1.2 映射202
4.1.3 耦合场载荷204
4.1.4 支持的单元206
4.1.5 求解算法207
4.2 ANSYS 多场求解器求解步骤208
4.2.1 创建场模型208
4.2.2 标记场界面条件209
4.2.3 建立场求解209
4.2.4 获得解216
4.2.5 对结果进行后处理217
第5章 使用代码耦合的多场求解分析219
5.1 MFX如何工作221
5.1.1 同步点和载荷传递221
5.1.2 载荷插值221
5.1.3 支持的单元和载荷类型223
5.1.4 求解过程223
5.2 MFX求解过程224
5.2.1 建立ANSYS和CFX模型224
5.2.2 标记场界面条件224
5.2.3 建立输入224
5.2.4 获得解230
5.2.5 多场命令230
5.3 启动和停止MFX分析231
5.3.1 用启动台启动MFX分析231
5.3.2 由命令启动MFX分析233
5.3.3 手动停止MFX运行233
第6章 多场求解器-MFS单代码的耦合实例分析234
6.1 厚壁圆筒的热应力分析235
6.1.1 前处理235
6.1.2 求解244
6.1.3 后处理249
6.1.4 命令流252
6.2 静电驱动的梁分析255
6.2.1 前处理255
6.2.2 求解268
6.2.3 后处理274
6.2.4 命令流278
6.3 圆钢坯的感应加热分析278
6.3.1 前处理279
6.3.2 求解293
6.3.3 后处理299
6.3.4 命令流304
第7章 载荷传递耦合物理分析305
7.1 物理环境的概念306
7.2 一般分析步骤307
7.3 在物理分析之间传递载荷308
7.3.1 兼容的单元类型308
7.3.2 可使用的结果文件类型310
7.3.3 瞬态流体-结构分析310
7.4 使用多物理环境进行载荷传递耦合物理分析311
7.4.1 网格升级312
7.4.2 使用多物理环境方法重启动一个分析315
7.5 单向载荷传递315
7.5.1 单向载荷传递方法：ANSYS到CFX315
7.5.2 单向载荷传递方法：CFX到ANSYS316
第8章 载荷传递耦合物理场实例分析318
8.1 使用间接方法进行热-应力分析实例319
8.1.1 前处理（热分析）319
8.1.2 求解（热分析）324
8.1.3 后处理（热分析）325
8.1.4 前处理（结构分析）327
8.1.5 求解（结构分析）330
8.1.6 后处理（结构分析）331
8.1.7 命令流332
8.2 使用物理环境方法求解热-应力问题实例334
8.2.1 前处理（热分析）335
8.2.2 前处理（结构分析）340
8.2.3 求解（热分析）344
8.2.4 后处理（热分析）344
8.2.5 求解（结构分析）347
8.2.6 后处理（结构分析）347
8.2.7 命令流349
8.3 交流电磁谐波分析和瞬态热分析实例349
8.3.1 前处理（谐波电磁分析）350
8.3.2 前处理（瞬态热分析）366
8.3.3 求解371
8.3.4 后处理375
8.3.5 命令流377
第9章 耦合物理电路分析378
9.1 电磁-电路分析379
9.1.1 3-D电路耦合块导体380
9.1.2 3-D电路耦合源导体381
9.1.3 充分利用对称性382
9.2 电子机械-电路分析383
9.3 压电-电路分析384
第10章 耦合物理电路模拟实例分析387
10.1 机电-电路耦合分析实例388
10.1.1 前处理388
10.1.2 求解395
10.1.3 后处理398
10.1.4 命令流400
10.2 压电-电路耦合分析实例402
10.2.1 静态和模态分析403
10.2.2 等效电路瞬态分析415
10.2.3 等效电路谐波分析424
10.2.4 命令流427

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倪浩凡

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xuexi2000

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