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出版者:Schroff Development Corporation

作者:Kent Lawrence

出品人:

页数:190

译者:

出版时间:2005-12-15

价格:USD 59.95

装帧:Paperback

isbn号码:9781585032693

丛书系列:

图书标签:

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现代工程仿真技术与应用指南 本书聚焦于现代工程领域中，以数值计算为核心的仿真技术原理、软件应用与实际案例分析。 第一章：工程仿真的基础理论与发展脉络 本章系统阐述了工程仿真（FEA/CFD/MBD等）的理论基石——连续介质力学、微分方程的求解方法（如有限元法、有限差分法）在工程中的具体体现。我们将深入探讨离散化过程中的误差来源、网格划分对计算精度的影响，以及如何选择合适的本构模型来准确描述材料的真实行为。此外，还将回顾仿真技术在航空航天、汽车制造、土木工程以及生物医学工程等关键行业的演进历程，强调其在虚拟样机设计和优化中的不可替代性。 第二章：多物理场耦合分析的原理与实践 现代工程问题往往不是单一物理场驱动的，例如结构在受热后的形变（热-结构耦合）、流体流动对结构的冲击（流固耦合）。本章将详细讲解多物理场分析的设计理念。内容包括：顺序耦合（Afhankelijk/Chained Coupling）与完全耦合（Fully Coupled）的算法差异、求解器选择策略，以及如何构建高效且稳定的多场耦合模型。重点案例将放在热传导与结构应力分析的交叉领域，指导读者识别并解决跨域问题中的收敛性挑战。 第三章：高级结构力学分析技术详解 本章深入探究超越线性静力学范畴的高级结构分析方法。首先，介绍非线性材料模型，包括弹塑性、超弹性（如橡胶、泡沫材料）和粘弹性行为的数学描述与软件实现。其次，详细分析动态分析：从模态分析（确定结构的固有频率与振型）到瞬态动力学（冲击、爆炸响应模拟），再到更复杂的谐响应分析。对于薄壁结构和复杂连接件，本章将专门讲解壳单元、梁单元的适用性与建模技巧，以及如何正确应用接触（Contact）定义，以避免接触判定失败导致的计算中断。 第四章：计算流体力学（CFD）建模与求解 本章侧重于流体动力学仿真，这是理解气动、水动力及内部流动问题的关键。内容覆盖不可压缩与可压缩流体的控制方程（Navier-Stokes方程），并重点分析湍流模型的选择，如$k-epsilon$、$k-omega$ SST模型在不同流动雷诺数下的适用性。此外，本章将指导读者进行网格无关性研究，并演示稳态与非稳态（瞬态）流场仿真的设置流程。对外部流动（如汽车外流场）和内部流动（如管道系统、换热器）的仿真流程提供细致的步骤说明。 第五章：材料本构模型的构建与验证 仿真结果的准确性高度依赖于输入材料数据的真实性。本章将超越标准材料库的使用，探讨如何根据实验数据（如单轴拉伸、压缩、剪切试验）反推并校准复杂的本构模型参数。内容包括：粘塑性模型的建立、损伤模型（如断裂力学中的XFEM或Cohesive Zone Model）的引入，以及如何利用周期性边界条件（PBC）来模拟复合材料的有效力学性能。本章强调仿真结果与实验数据的对比验证（Validation & Verification）的重要性。 第六章：优化设计与响应面法 工程仿真的终极目标是优化性能、降低成本。本章系统介绍面向仿真的优化设计方法论。内容涵盖：设计变量、约束条件和目标函数的定义。重点讲解梯度法（如伴随法，Adjoint Method）和全局优化方法（如遗传算法、粒子群算法）。对于高耗时的仿真，本章将详细介绍响应面法（Response Surface Methodology, RSM）和代理模型（Surrogate Models）的构建过程，如何利用少量仿真点快速逼近全局最优解，并将其应用于参数敏感性分析中。 第七章：后处理、结果可视化与报告撰写规范 高质量的仿真需要清晰、准确的报告来传达信息。本章不教授具体软件的界面操作，而是专注于通用后处理的原则：如何有效提取关键性能指标（KPIs）、如何创建具有专业水准的应力/应变云图、流线图和矢量图。重点讨论如何从海量计算结果中筛选出对决策有用的信息，并提供一套规范化的工程仿真报告结构，确保结果的可追溯性和可信度。 第八章：仿真工作流程管理与计算资源优化 本章面向仿真工程师的项目管理需求。讨论如何建立标准化的仿真流程模板，以确保项目间的统一性。内容包括：如何有效管理庞大的几何模型、网格文件和求解数据；介绍高性能计算（HPC）环境下的并行求解技术（MPI/OpenMP），以及如何针对大规模问题（如百万级网格或复杂多物理场耦合）进行计算资源的有效分配和监控，确保计算任务的效率和稳定性。 总而言之，本书旨在为读者提供一个全面、深入的现代工程仿真方法论框架，使其能够超越软件的表象，掌握驱动仿真的核心科学原理与先进工程实践。

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作为一个初涉ANSYS Workbench领域的学生，我对这本书的期待值非常高，希望能找到一本能够清晰、系统地引导我入门的教程。在翻阅了《ANSYS Workbench Tutorial》之后，我首先对其编排的逻辑性印象深刻。它从最基础的概念讲起，循序渐进地介绍了ANSYS Workbench的各项功能，例如建模、网格划分、载荷施加、求解以及后处理等，每一个环节都给予了充分的篇幅和详实的解释。尤其让我感到欣喜的是，书中不仅仅是罗列操作步骤，更重要的是解释了这些步骤背后的物理原理和工程意义，这对于我理解仿真计算的本质至关重要。例如，在讲解网格划分时，书中不仅演示了如何选择不同的网格类型和大小，还深入分析了网格质量对仿真结果精度的影响，以及如何通过网格收敛性研究来获得可靠的解。这种理论与实践相结合的方式，极大地提升了我学习的效率和深度。此外，书中提供的案例也极具代表性，涵盖了结构力学、流体力学等多个领域，每一个案例都进行了详细的分析和讲解，让我在模仿实践的过程中，能够逐步掌握各种仿真技巧，并逐渐建立起解决实际工程问题的信心。

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老实说，我之前尝试过一些其他ANSYS的入门资料，但很多都显得过于碎片化，或者侧重于某个特定功能的深入讲解，导致我总是感觉抓不住整体的脉络。《ANSYS Workbench Tutorial》恰恰弥补了这一点。它提供了一个非常全面的视角，让我能够在一个统一的框架下理解ANSYS Workbench的各个模块如何协同工作。书中的语言风格也十分友好，即使是对于一些复杂的概念，作者也能够用相对易懂的语言进行阐述，并辅以大量的图示和截图，使得读者能够轻松地跟随操作。我特别喜欢书中对于“工作流程”的强调，它帮助我理解了仿真分析不仅仅是简单地输入参数，而是一个有条理、有步骤的系统性过程。通过书中的案例，我学会了如何有效地组织我的仿真项目，如何进行参数化设计，以及如何利用Workbench的强大功能来自动化重复性任务。这对于提高我的工作效率，减少人为错误非常有帮助。总而言之，这本书为我打开了ANSYS Workbench的“大门”，让我不再对这个复杂的软件感到畏惧，而是充满了探索的兴趣。

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作为一名对科学计算和工程模拟抱有浓厚兴趣的在读博士生，我一直在寻找一本能够帮助我快速掌握ANSYS Workbench这一主流仿真软件的书籍。《ANSYS Workbench Tutorial》无疑给了我一个惊喜。这本书的讲解深度和广度都非常适合我这样的用户。它不仅涵盖了ANSYS Workbench的基础操作，还涉及了更深层次的理论知识和应用技巧。比如，在处理复杂几何模型时，书中提供的网格划分策略和优化方法，对于保证仿真结果的可靠性至关重要。另外，关于复杂载荷和边界条件的设置，书中也给出了非常清晰的指导，让我能够更准确地模拟实际工程中的各种情况。令我特别 impressed 的是，书中还探讨了如何利用Workbench的参数化设计功能进行多工况分析和优化，这对于我进行科研项目中的参数探索和性能评估非常有帮助。这本书的案例设计也相当出色，兼顾了理论性和实践性，让我能够通过实际操作来加深对仿真方法的理解。

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我是一个对机械仿真有着强烈好奇心的跨专业学习者，在没有任何相关背景的情况下，《ANSYS Workbench Tutorial》成为了我学习的启蒙读物。这本书最大的优点在于其“零基础友好”的特点。作者用非常通俗易懂的语言，一步步地引领我进入ANSYS Workbench的世界。从界面的介绍，到最基本的建模操作，再到最简单的力学分析，每一个环节都讲解得非常细致，没有丝毫的跳跃。我尤其喜欢书中对于每一个操作背后的“为什么”的解释，这让我不再是机械地模仿，而是能够理解这样做的目的和意义。例如，在讲解网格划分时，书中不仅告诉我怎么做，还告诉我为什么有些地方需要加密，有些地方可以粗略。这种讲解方式让我能够快速建立起对仿真过程的整体认知，并且能够根据实际情况进行调整。虽然我还在学习的初期阶段，但这本书已经让我对ANSYS Workbench产生了浓厚的兴趣，并且非常有信心能够通过它来掌握这项重要的工程技能。

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我是一名拥有一定仿真基础的工程师，希望通过《ANSYS Workbench Tutorial》来系统地梳理和提升自己在Workbench平台上的应用能力。这本书的价值在于它不仅仅停留在软件操作的层面，而是深入剖析了仿真分析的整个流程和其中的关键技术点。我尤其欣赏书中关于“理解问题本质，选择合适模型”的指导，这远比单纯的软件功能介绍来得重要。例如，在进行结构分析时，书中会引导读者考虑材料的本构模型、边界条件的选取以及载荷的施加方式，这些都是决定仿真结果准确性的核心要素。通过书中对不同类型接触、约束以及载荷设置的详细讲解，我能够更准确地模拟实际工况，从而获得更具参考价值的仿真数据。此外，书中的一些高级技巧，如自定义参数、宏命令的使用等，也给我留下了深刻的印象，它们能够极大地提高我的仿真效率和灵活性。这本书让我认识到，ANSYS Workbench不仅仅是一个强大的工具，更是一个能够帮助我们进行深度工程分析的平台，而这本书则是我在这个平台上进行更高级探索的基石。

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