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你们要的ANSYS 学习书单来啦~结构仿真篇

1天前浏览6

很多小伙伴问我,有什么学习CAE的书籍推荐。所以,今天我想给大家推荐一些我看过的,对我很有帮助的书籍。

(一)初学ANSYS

对于刚刚开始学习做结构仿真的小伙伴,可能一开始都是从《xxx从入门到精通》开始吧,说实话,我一开始也是看了这些书的,但是就我个人来看,这些书的效果可能不是特别好,这些书一般都是侧重于软件的操作教学,而且对于软件的功能讲解没有侧重点,往往是把软件的按钮都讲一遍,最后做几个案例。

这些案例往往都是给出简化好的几何和给定的边界条件,导致初学ANSYS的同学不能够很好的理解边界条件背后的含义。计算出的结果后也就是对比下云图,但是没有对计算结果的分析和理解过程。

等到你真正要使用ANSYS去做自己的分析时,就无从下手了。因为没有人给你简化几何模型,没有人告诉你边界条件如何定义了。即使是做出了结果后,也不知道这个结果对不对。

我在初学ANSYS 时也是这样的,直到我发现了这本书

《ANSYS Workbench 工程实例详解》

这本书从工程实例出发,对每个实例都会有详细的讲解,还会介绍一些简单问题的解析解,能够很好的将有限元理论与工程实际联系起来。在案例结束后还会帮助读者分析计算结果的误差和改善方法。而且这些案例都是非常贴近工程应用的。

另外,本书也有有限元理论的简单介绍,用非常简单的几个公式告诉你弹性力学的核心知识。强推!!!

当然这本书介绍的是一些静力学问题的分析。如果有需要学习动力学问题的分析的话(包括模态分析,瞬态动力学,振动问题的话),推荐下面这一本。

还有一本是安世亚太出版的有限元高级应用实例的书籍,作为一些分析复杂工程问题的补充吧

(二)理论知识补充

如果想要深入学习的话,还是需要对力学基础有比较深刻的理解的。包括,理论力学,材料力学,弹性力学,还有有限元理论相关的书籍。

理论力学和材料力学应该是本科阶段的课程吧(挂科王),还有找不到书的小伙伴吗?

弹性力学是研究生的主要课程,我当时好像都没有教材,只有老师给的PPT。

另外还有一本书,嗯,有点难,不过我在努力看它

这本是专门讲有限元数值计算理论的。比较枯燥,不过算是有限元理论方面比较权威的书籍了


(三)几何简化

在做有限元分析时,有时候需要使用ANSYS 的几何建模工具做一些几何简化处理。

ANSYS 有两款几何处理软件,以前的版本是Design Moduler ,这个软件操作起来比较复杂,不太好用。

现在新版本的ANSYS 里自带的几何处理软件是Spaceclaim ,这个软件也是比较神奇了,建模思路和我们常用的UG ,PreoE 不太一样,它主打的是快速修补。所以非常简便。

这里有两本书是建模工具的讲解,我用它做工具书,不会全部看,但是有的时候需要一些功能的时候,去书上查一查。

(四)关于软件学习

关于软件学习,我还想说,ANSYS 毕竟是歪果仁写的软件,有一些关于软件的功能说明,建议看软件自带的Help文档,英文的原汁原味儿,是学习软件操作最好的教材。

以上,希望能够帮助到一些想买书,但是又不知道买哪些的小伙伴。


来源:CAE十级退堂鼓
SpaceClaimWorkbench静力学瞬态动力学振动几何处理UG理论材料ANSYS
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2025-08-26
最近编辑:1天前
lalalahu~
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多孔介质流动计算

在实际的工程计算中经常会遇到如:土壤,海绵,岩石,过滤器,滤网这一类的问题计算。对于这一类介质的计算来说,其几何空隙非常多,建立真实的几何非常麻烦,且会产生非常多的网格,工作量和计算量都非常大。因此,可以简化为多孔介质进行计算。将流体域设置为多孔介质后,可以人为定义各个方向上的阻力系数,来代替多孔介质中的固体对流体的阻力。即添加一个与速度相关的动量汇,其表达公式为其中,为第i(x,y,z)方向上的动量方程的源项;为速度值;D 与C 为指定系数矩阵,D系数这一项代表粘性损失项,C系数这一项代表惯性损失项。对于均匀的多孔介质来说,可改写为下面这个式子其中,D为黏性阻力系数,又可以被改写为1/α,α为渗透率;为惯性阻力系数;v为速度动量汇作用于流体产生了压力梯度Dp,即,为多孔介质域的厚度。看到这里小伙伴们有没有绕晕呢?我写得都快晕了通过上面的公式,可以看出压降和流速的关系式是一个一元二次方程的形式我们在计算多孔介质区域时最重要的两个参数D 和可以通过拟合压降和流速的关系式来求得。最好的方法是通过实验来测定通过多孔介质区域的压降和流速来得到流速和压降曲线,如图所示:v(m/s)Dp(pa)0.2424.740.3663.180.512170.82259.713100.21.24057.51.557101.87618.829032.9拟合数据得到 于是有:,根据流体密度和滤网的厚度可以计算得到惯性阻力系数;,根据流体的动力黏度和滤网厚度可以计算得到黏性阻力系数D但是在实际的工程应用中,可能不具备实验条件或是实验起来费时费力,成本也很高其实也可以用过CFD 方法来简化计算流速与压降的关系曲线的。不过这种方法适用于多孔区域的所有孔径相等,排列有序且指向方向相同的多孔几何,如滤网下面以滤网的压降计算为例,来介绍在无法进行实验的情况下使用CFX 软件进行多孔介质的计算流程。小本本准备好了吗?开始啦~首先先介绍一下建立滤网几何模型的思路~下图是一个滤网的示意图,从图中可以看到小孔的布置方式为六边形布置,即每个小孔和其周围的六个小孔都是等距的,因此可以将整个滤网两侧的流域简化为计算单个小孔,并将周围的流体域取成六棱柱的形状,边长就是两个小孔之间的距离。这样就可以使用对称边界来将滤网前后的整个流体域简化为六棱柱型的小块流体域。 下图为建立好的3D 几何和网格接下来就可以将网格导入到CFX 中,进行计算的前处理~进口为速度入口,出口为压力出口0pa ,进出口流域的六棱柱侧面设置为symmetry。可以使用Expression来定义速度入口的参数,在Workbench中使用参数化计算来批量计算不同速度入口的压降。压降也同样使用Expression来定义,作为输出参数。使用Laminar层流模型,并添加介质属性,包括密度和动力黏度之后就可以进行计算啦,因为是层流模型,且只需要计算一个小孔,因此计算起来是非常快哒得到滤网前后的压降与流速的数据表,之后按照前面提到的函数拟合方法分别得到黏性阻力系数和惯性阻力系数,忘记的往上翻一翻然后这个计算好的参数就可以用于后面整体计算时多孔介质区域的定义啦~是不是很方便呢 关于在CFX中如何定义多孔介质的参数,看这里👇好啦,今天就写到这里啦,三个月没更新了,也很久没在周末看书了,昨天想到要这周末要更新文章的时候竟不知道我还能写点啥了坐在电脑前想了很久,才想出来写这个。来源:CAE十级退堂鼓

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