第 1章　ANSYS概述　1

1.1　ANSYS家族概述　2

1.1.1　CAE的发展历程　3

1.1.2　CAE的优越性　4

1.2　有限元法简介　5

1.2.1　有限元法的基本思想　5

1.2.2　有限元法的特点　6

1.3　ANSYS简介　7

1.3.1　ANSYS的发展　7

1.3.2　ANSYS的功能　7

1.4　ANSYS 14.0的启动及运行　9

1.4.1　ANSYS 14.0的启动　9

1.4.2　ANSYS 14.0运行环境配置　10

1.5　程序结构　11

1.5.1　处理器　11

1.5.2　文件格式　12

1.5.3　输入方式　12

1.5.4　输出文件类型　12

第 2章　ANSYS基本功能　14

2.1　ANSYS 14.0图形用户界面的组成　15

2.2　启动图形用户界面　16

2.3　对话框及其组件　17

2.3.1　文本框　17

2.3.2　单选列表　18

2.3.3　双列选择列表　18

2.3.4　标签对话框　19

2.3.5　选取框　19

2.4　菜单栏　20

2.4.1　文件菜单　21

2.4.2　选取菜单　23

2.4.3　列表菜单　25

2.4.4　绘图菜单　29

2.4.5　绘图控制菜单　30

2.4.6　工作平面菜单　37

2.4.7　参量菜单　39

2.4.8　宏菜单　41

2.4.9　菜单控制菜单　43

2.4.10　帮助菜单　43

2.5　输入窗口　45

2.6　主菜单　45

2.6.1　优选项　46

2.6.2　预处理器　47

2.6.3　求解器　52

2.6.4　通用后处理器　55

2.6.5　时间历程后处理器　58

2.6.6　拓扑优化器　60

2.6.7　优化器　61

2.6.8　概率设计和辐射选项　61

2.6.9　运行时间估计量　62

2.6.10　记录编辑器　62

2.7　输出窗口　63

2.8　工具条　64

2.9　图形窗口　64

2.9.1　图形显示　65

2.9.2　多窗口绘图　67

2.9.3　增强图形显示　70

2.10　个性化界面　71

2.10.1　改变字体和颜色　71

2.10.2　改变GUI的启动菜单显示　71

2.10.3　改变菜单链接和对话框　72

第3章　几何建模　73

3.1　几何模型的输入　74

3.1.1　输入IGES单一实体　74

3.1.2　输入SAT单一实体　77

3.1.3　输入SAT实体集合　79

3.1.4　输入Parasolid单一实体　83

3.1.5　输入Parasolid实体集合　86

3.2　对输入模型修改　89

3.3　自主建模　92

3.3.1　自顶向下建模实例　92

3.3.2　自底向上建模实例　101

第4章　求解分析　111

4.1　分析问题　112

4.1.1　问题描述　112

4.1.2　确定问题的范围　113

4.2　建立有限元模型　115

4.2.1　创建实体模型　115

4.2.2　对实体模型进行网格划分　123

4.3　施加载荷　124

4.4　进行求解　128

4.4.1　求解器的类别　128

4.4.2　求解检查　128

4.4.3　求解的实施　129

4.4.4　求解会碰到的问题　130

4.5　后处理　130

4.6　分析步骤示例——工字钢悬臂梁　134

4.6.1　分析问题　134

4.6.2　建立有限元模型　134

4.6.3　施加载荷　139

4.6.4　进行求解　140

4.6.5　后处理　141

4.6.6　命令流　143

第5章　热力学分析基础　145

5.1　热力学分析概论　146

5.1.1　热分析的特点　146

5.1.2　ANSYS中热分析单元简介　147

5.1.3　热分析的基本过程　150

5.2　热分析的分类　152

5.2.1　稳态热分析　152

5.2.2　瞬态热分析概述　153

5.2.3　非线性分析综述　158

5.2.4　热辐射基本理论及在ANSYS中的处理方法　169

5.2.5　相变基本术语　181

第6章　热力学分析实例　186

6.1　稳态热分析的实例——换热管的热分析　187

6.1.1　问题描述　187

6.1.2　GUI分析过程　187

6.1.3　命令流方式　198

6.2　瞬态热分析实例——钢球淬火过程温度分析　207

6.2.1　问题描述　207

6.2.2　GUI分析过程　207

6.2.3　命令流方式　218

6.3　热应力分析实例——换热管的热应力分析　223

6.3.1　问题描述　223

6.3.2　GUI分析过程　223

6.3.3　命令流方式　229

6.4　热辐射分析实例——立方体坯料空冷过程分析　229

6.4.1　问题描述　229

6.4.2　GUI操作步骤　230

6.4.3　APDL命令流程序　235

6.5　相变分析实例——某焊接件两焊缝在顺序焊接过程中的分析　235

6.5.1　问题描述　235

6.5.2　GUI操作步骤　236

6.5.3　APDL命令流程序　246

6.6　摩擦生热分析实例——两物体相对转动过程中的摩擦生热分析　246

6.6.1　问题描述　246

6.6.2　GUI操作步骤　247

6.6.3　APDL命令流程序　254

第7章　电磁学分析基础　255

7.1　电磁分析概论　256

7.1.1　ANSYS电磁场分析对象　256

7.1.2　电磁场单元概述　257

7.1.3　电磁宏　258

7.1.4　远场单元及远场单元的使用　266

7.2　电磁学分析的分类　268

7.2.1　二维静态磁场分析　268

7.2.2　二维谐波磁场分析　272

7.2.3　二维瞬态磁场分析　276

7.2.4　三维静态磁场标量法分析　279

7.2.5　三维静态磁场棱边单元法分析　285

7.2.6　三维谐波磁场棱边单元法分析　289

7.2.7　三维瞬态磁场棱边单元法分析　294

7.2.8　三维静态、谐波和瞬态节点法分析　299

7.2.9　稳态电流传导分析　305

7.2.10　静电场分析　310

7.2.11　电路分析　316

7.2.12　高频电磁场分析　322

第8章　电磁学分析实例　330

8.1　二维静态磁场分析实例——二维螺线管制动器内静态磁场分析　331

8.1.1　问题描述　331

8.1.2　GUI操作方法　332

8.1.3　命令流实现　345

8.2　二维谐波磁场分析实例——二维非线性谐波分析　347

8.2.1　问题描述　348

8.2.2　GUI操作方法　348

8.2.3　命令流实现　357

8.3　二维瞬态磁场分析实例——带缝导体瞬态分析　359

8.3.1　问题描述　359

8.3.2　GUI操作方法　360

8.3.3　命令流实现　374

8.4　三维静态磁场分析实例——棱边元法计算电机沟槽中的静态磁场分布　380

8.4.1　问题描述　380

8.4.2　GUI操作方法　381

8.4.3　命令流实现　391

8.5　三维谐波与瞬态磁场分析实例——棱边元法计算电机沟槽中的谐波与瞬态磁场分布　391

8.5.1　问题描述　391

8.5.2　GUI操作方法　392

8.5.3　命令流实现　403

8.6　静电场分析实例——电容计算　403

8.6.1　问题描述　403

8.6.2　GUI操作方法　404

8.6.3　命令流实现　414

8.7　电路分析实例——瞬态电路分析　414

8.7.1　问题描述　415

8.7.2　GUI操作方法　415

8.7.3　命令流实现　426

8.8　高频电磁场分析实例——腔体高频模态分析　426

8.8.1　问题描述　426

8.8.2　GUI操作方法　427

8.8.3　命令流实现　435

第9章　耦合场分析概述　436

9.1　耦合场分析的定义　437

9.2　耦合场分析的类型　437

9.2.1　直接方法　437

9.2.2　载荷传递分析　437

9.2.3　直接方法和载荷传递　438

9.2.4　其他分析方法　441

9.3　耦合场分析的单位制　441

9.4　直接耦合场分析　447

9.4.1　集总电单元　447

9.4.2　热-电分析　448

9.4.3　压电分析　449

9.4.4　电弹分析　450

9.4.5　压阻分析　451

9.4.6　结构-热分析　453

9.4.7　结构-热-电分析　455

9.4.8　磁-结构分析　456

9.4.9　电子机械分析　456

9.5　其他耦合场分析方法　462

9.5.1　MFS单代码耦合分析　462

9.5.2　MFX多代码耦合分析　469

9.5.3　载荷传递耦合物理分析　478

9.5.4　耦合物理电路分析　487

第 10章　耦合场分析实例　491

10.1　热结构耦合分析实例——某扁挤压筒耦合分析　492

10.1.1　问题描述　492

10.1.2　问题分析　492

10.1.3　GUI操作步骤　493

10.1.4　APDL命令流程序　502

10.2　热电耦合分析实例————发电机耦合分析　507

10.2.1　前处理　508

10.2.2　求解　517

10.2.3　后处理　518

10.2.4　命令流　520

10.3　压电耦合分析实例——压电晶片耦合分析　524

10.3.1　前处理　525

10.3.2　驱动模拟求解　533

10.3.3　驱动模拟后处理　533

10.3.4　感应模拟求解　534

10.3.5　感应模拟后处理　537

10.3.6　命令流　540

10.4　载荷传递耦合物理场实例分析——流——固耦合分析实例　540

10.4.1　创建整个区域模型　542

10.4.2　创建流体物理环境　549

10.4.3　创建结构物理环境　554

10.4.4　流-固耦合求解　558

10.4.5　后处理　562

10.4.6　命令流　564

10.5　耦合物理电路模拟实例分析——机电-电路耦合分析实例　564

10.5.1　前处理　565

10.5.2　求解　573

10.5.3　后处理　576

10.5.4　命令流　5782100433B

《ANSYS 14热力学/电磁学/耦合场分析自学手册》以ANSYS 14为平台，对ANSYS热力学分析、电磁学分析和耦合场分析的基本思路、操作步骤、应用技巧进行了介绍，并结合工程应用实例讲述了ANSYS具体工程应用方法。

《ANSYS 14热力学/电磁学/耦合场分析自学手册》首先介绍了ANSYS软件及应用ANSYS进行有限元分析的例子，随后介绍了热力学分析、电磁学分析及多物理耦合场分析，以具体的工程实例深入浅出地介绍了这些技术的应用。《ANSYS 14热力学/电磁学/耦合场分析自学手册》中所举实例具有典型性、新颖性，并且每个实例都先用GUI方式一步一步教读者如何操作，让读者轻松地学会，随后提供详细的命令流。

《ANSYS 14热力学/电磁学/耦合场分析自学手册》适合ANSYS的热力学、电磁学和耦合场分析的初学者和期望提高工程应用能力的读者，也可以作为大学本科学生与研究生进行有限元分析的参考教材。本书附赠光盘的内容包括全书所有实例的程序文件和实例操作过程录屏讲解AVI文件。

前言

第1章 流固耦合分析基础

1.1 流固耦合基础

1.1.1 认识流固耦合分析的重要性

1.1.2 流体控制方程

1.1.3 固体控制方程

1.1.4 流固耦合方程

1.2 ANSYS流固耦合分析

1.2.1 单向流固耦合分析

1.2.2 双向流固耦合分析

1.2.3 耦合面的数据传递

1.2.4 网格映射和数据交换类型

1.3 ANSYS流固耦合分析的基本步骤

1.3.1 CFx MechanicalAPDL单向耦合基本设置

1.3.2 FLLJENT ANSYS单向耦合基本设置

第2章 单向流固耦合分析

2.1 单向流固耦合分析基础

2.2 三通管的热强度计算

2.2.1 问题描述

2.2.2 ICEMCFD划分三通管流场网格

2.2.3 利用CFX求解三通管流场

2.2.4 利用Workbench进行三通管热强度分析

2.3 风力发电叶片及支架整体分析

2.3.1 问题描述

2.3.2 几何模型处理

2.3.3 流场网格划分

2.3.4 流体分析设置

2.3.5 开始流体计算

2.3.6 流体计算过程中的参数监控和修改

2.3.7 查看流体计算结果

2.3.8 结构分析的模型处理

2.3.9 结构网格划分

2.3.10 加载与求解

2.4 轴流叶片的应力分析

2.4.1 问题描述

2.4.2 创建分析项目

2.4.3 BladeGen中叶片的设计

2.4.4 TurboGrid结构网格划分

2.4.5 流体分析设置

2.4.6 流体计算和结果查看

2.4.7 StaticStructural(ANSYS)结构分析

2.5 燃烧室流场计算及热变形分析

2.5.1 问题描述

2.5.2 ICEMCFD划分燃烧流场网格

2.5.3 利用FLUENT求解燃烧流场

2.5.4 NOx排放量预测

2.5.5 Workbench进行结构分析

2.6 水流冲击平板分析

2.6.1 问题描述

2.6.2 创建分析项目

2.6.3 建立几何模型

2.6.4 流体分析

2.6.5 结构分析

2.7 泥浆搅拌器预应力下的模态分析

2.7.1 问题描述

2.7.2 创建分析项目

2.7.3 Fluent流场分析

2.7.4 结构分析

2.8 本章小结

第3章 ANSYS双向流固耦合分析

3.1 双向流固耦合分析基础

3.2 血管和血管壁耦合分析

3.2.1 问题描述

3.2.2 创建分析项目

3.2.3 结构分析设置

3.2.4 流场模型处理

3.2.5 流体分析设置

3.2.6 求解计算和结果监视

3.2.7 查看流体计算结果

3.2.8 查看结构计算结果

3.2.9 创建动画文件

3.3 泥浆冲击立柱分析

3.3.1 问题描述

3.3.2 创建分析项目

3.3.3 添加新材料(concrete)

3.3.4 建立模型

3.3.5 结构分析设置

3.3.6 流场模型处理

3.3.7 流场网格划分

3.3.8 流体分析设置

3.3.9 求解和计算结果

3.4 飞机副翼转动耦合分析

3.4.1 问题描述

3.4.2 创建分析项目

3.4.3 选用新材料(AluminumAlloy)

3.4.4 导入模型

3.4.5 结构分析设置

3.4.6 流场模型处理

3.4.7 流场网格划分

3.4.8 流体分析设置

3.4.9 求解和计算结果

3.5 圆柱绕流耦合振动分析

3.5.1 问题描述

3.5.2 IcEMcFD划分流场网格

3.5.3 无耦合的圆柱绕流分析

3.5.4 流固耦合圆柱绕流分析

3.6 水润滑橡胶轴承分析

3.6.1 问题描述

3.6.2 利用IcEM划分水膜网格

3.6.3 利用Workbench完成结构设置

3.6.4 流体分析设置

3.6.5 开始计算及计算结果监测

3.6.6 查看水膜流场结果

3.7 本章小结

第4章 ANSYS动网格技术应用

4.1 动网格分析基础

4.2 大变形网格重构功能分析

4.2.1 问题描述

4.2.2 网格划分和脚本录制

4.2.3 流体分析设置

4.2.4 求解和计算结果

4.3 FLuENTRemesh6 DOF分析

4 3.1 问题描述

4.3.2 FLUENT6 DOFUDF的编译

4.3.3 FLUENT查看流场结果

4.3.4 利用Tecplot进行流场后处理

4.4 本章小结

第5章 ANSYS流固耦合工程实例

5.1 某型号离心泵分析

5.2 问题描述

5.2.1 网格划分

5.2.2 流体分析设置

5.2.3 结构分析设置

5.3 泄压阀动态特性分析

5.3.1 问题描述

5.3.2 创建CFX分析项目

5.3.3 流体分析设置

5.3.4 求解计算和结果监视

5.4 止回阀动态分析

5.4.1 问题描述

5.4.2 FLUENTDEFINECGMotionUDF的编译

5.4.3 止回阀动网格的编译

5.4.4 压力进口uDF编写

5.4.5 FLLJENT止回阀流场求解设置

5.4.6 流场后处理

5.5 滑动轴承玻璃轴瓦强度分析-

5.5.1 问题描述

5.5.2 FLUENT分析滑动轴承油膜流场

5.5.3 油膜流场结果后处理

5.5.4 流场与结构分析耦合

5.5.5 结构分析设置

5.5.6 结构求解及结果分析

5.6 本章小结

参考文献 2100433B

ANSYS 13.0电磁学有限元分析从入门到精通内容简介

《ANSYS 13.0电磁学有限元分析从入门到精通》以ANSYS的最新版本ANSYS 13.0为平台，讲述了目前工程中普遍面临的各类电磁场分析问题，并通过丰富的实例详细介绍了如何利用ANSYS有限元软件求解电磁场分析问题。书中尽量避开了繁琐的理论描述，从实际应用出发，结合作者使用该软件的经验，实例部分采用GUL方式一步一步地对操作过程和步骤进行了讲解。为了帮助用户熟悉ANSYS的相关操作命令，在每个实例的后面列出了分析过程的命令流文件。

《ANSYS 13.0电磁学有限元分析从入门到精通》共分13章，第1章对ANSYS电磁场有限元分析进行了简要叙述，并介绍了后续章节常用的磁宏和远场单元内容；第2章～第4章介绍了二维静态、谐波、瞬态磁场分析；第5章～第9章分别使用标量法、棱边单元法和节点法对三维静态、谐波、瞬态磁场分析进行介绍；第10章介绍了稳态电流传导分析；第11章对静电场分析进行了介绍；第12章介绍了电路分析的内容；第13章介绍了高频电磁场分析的内容。

《ANSYS 13.0电磁学有限元分析从入门到精通》适合于各高校工科高年级本科和研究生作为自学教材，也可以作为电磁学工程设计和研究人员的参考工具书。

ANSYS 13.0电磁学有限元分析从入门到精通编辑推荐

《ANSYS 13.0电磁学有限元分析从入门到精通》特点：全面完整的知识体系，深入浅出的理论阐述，秩序渐进的分析讲解，实用典型的实例引导。《ANSYS 13.0电磁学有限元分析从入门到精通》包含各书目分别由ANSYS工程应用领域的专家和学者执笔编写，书中溶入了他们多年研究的经验和体会，为了便于读者快速掌握ANSYS工程开发技巧，书中引用大量的工程案例。

ANSYS 13.0电磁学有限元分析从入门到精通图书目录

前言

第1章 电磁场有限元分析概述

1.1 电磁场基本理论

1.1.1 麦克斯韦方程

1.1.2 一般形式的电磁场微分方程

1.1.3 电磁场中常见边界条件

1.2 ANSYS电磁场分析对象

1.3 标量位、矢量位、棱边单元方法的比较

1.3.1 磁标量位方法

1.3.2 磁矢量位方法

1.3.3 棱边单元方法

1.4 电磁场单元概述

1.5 电磁宏

1.5.1 电磁宏使用范围

1.5.2 电磁宏分类

1.6 远场单元及远场单元的使用

1.6.1 远场单元

1.6.2 使用远场单元的注意事项

第2章 二维静态磁场分析

2.1 二维静态磁场分析中要用到的单元

2.2 静态磁场分析的步骤

2.2.1 创建物理环境

2.2.2 建模、指定特性、分网

2.2.3 施加边界条件和载荷

2.2.4 求解

2.2.5 后处理（查看计算结果）

2.3 实例1——二维螺线管制动器内静态磁场的分析

2.3.1 问题描述

2.3.2 GUL操作方法

2.3.3 命令流实现

2.4 实例2——载流导体的电磁力分析

2.4.1 问题描述

2.4.2 GUL操作方法

2.4.3 命令流实现

第3章 二维谐波磁场分析

3.1 二维谐波磁场分析中要用到的单元

3.2 二维谐波磁场分析的步骤

3.2.1 创建物理环境

3.2.2 建立模型，赋予特性，划分网格

3.2.3 加边界条件和励磁载荷

3.2.4 求解

3.2.5 观察结果

3.3 实例1-=维自由空间线圈的谐波磁场的分析

3.3.1 问题描述

3.3.2 GUI操作方法

3.3.3 命令流实现

3.4 实例2-=维非线性谐波分析

3.4.1 问题描述

3.4.2 GUI操作方法

3.4.3 命令流实现，

第4章二维瞬态磁场分析

4.1 二维瞬态磁场分析中要用到的单元

4.2 二维瞬态磁场分析的步骤

4.2.1 创建物理环境

4.2.2 建立模型、赋予属性、划分网格

4.2.3 施加边界条件和励磁载荷

4.2.4 求解

4.2.5 观察结果

4.3 实例1-=维螺线管制动器内瞬态磁场的分析

4.3.1 问题描述

4.3.2 GUI操作方法

4.3.3 命令流实现

4.4 实例2-带缝导体瞬态分析

4.4.1 问题描述

4.4.2 GUI操作方法

4.4.3 命令流实现

第5章 三维静态磁场分析（标量法）

5.1 三维静态磁场标量法分析中要周到的单元

5.2 用标量法进行三维静态磁分析的步骤

5.2.1 创建物理环境

5.2.2 建立模型

5.2.3 施加边界条件和励磁载荷

5.2.4 求解

5.2.5 观察结果（RSP，DSP或GSP方法分析）

5.3 实例1-三维螺线管静态磁分析

5.3.1 问题描述

……

第6章 三维静态磁场分析

第7章 三维谐波磁场分析

第8章 三维瞬态磁场分析

第9章 三维静态、谐波和瞬态磁场分

第10章 稳态电流传导分析

第11章 静电场分析

第12章 电路分析

第13章 高频电磁场分析

插图：2100433B

《ANSYS 14.5热流固耦合实战指南》可作为土木、建筑、水利、石油、储运、机械、自动化、过程装备等领域研究人员、教师、研究生和高年级本/专科生的学习指南，也可作为ANSYS 14.5自学者学习热流固耦合仿真技术的教学参考书，还可作为高等教育、培训机构开展耦合数值仿真教育的培训教材。