Ansys結構動力分析與應用 [Structural Dynamic Analysis and Application with ANSYS] 下載 mobi epub pdf 電子書 在線閱讀 2026

內容簡介

　　《Ansys結構動力分析與應用》介紹瞭ANSYS結構動力分析的基礎知識、分析過程及其應用，全書共分為6章，內容包括緒論、模態分析、諧響應分析、瞬態動力分析、譜分析、轉動結構（動力）分析。在每一章中，不僅介紹瞭基本理論、計算方法和ANSYS分析的基本過程，而且結閤工程結構的各種分析問題，列舉瞭大量實例，闡述瞭ANSYS分析方法和實現技巧，以期讀者能夠迅速掌握ANSYS的相關操作。全書采用命令流編寫風格，給齣瞭150餘個應用實例，可供讀者參考使用。
　　《Ansys結構動力分析與應用》適用於ANSYS中高級讀者，且應具有一定的結構動力學基礎。《Ansys結構動力分析與應用》可作為理工科專業學習ANSYS結構動力分析的教材，也可作為該學科技術人員采用ANSYS實現結構動力分析的參考書。

內頁插圖

目錄

第1章 緒論
1.1 結構動力學與結構動力仿真分析
1.2 結構體係的運動方程
1.3 ANSYS産品與功能
1.4 阻尼與ANSYS阻尼

第2章 模態分析
2.1 基本概念
2.2 模態提取與主自由度
2.3 模態分析過程
2.4 一般結構的模態分析
2.5 有應力模態分析
2.6 大變形有應力模態分析
2.7 循環對稱結構的模態分析

第3章 諧響應分析
3.1 單自由度體係簡諧荷載反應
3.2 ANSYS諧響應分析理論
3.3 完全法諧響應分析
3.4 縮減法諧響應分析
3.5 模態疊加法諧響應分析
3.6 有應力諧響應分析

第4章 瞬態動力分析
4.1 直接積分法的基礎理論
4.2 瞬態動力分析的關鍵技術細節
4.3 完全法瞬態動力分析
4.4 瞬態動力分析典例
4.5 考慮重力影響的動力反應分析
4.6 支座運動時結構的動力反應
4.7 衝擊荷載作用下結構的動力反應
4.8 碰撞的動力反應
4.9 機構運動分析
4.10 風壓時程作用下的結構動力反應
4.11 時變參數係統的動力反應
4.12 移動物體與結構相互作用分析

第5章 譜分析
5.1 反應譜理論基礎
5.2 隨機振動理論基礎
5.3 單點反應譜分析
5.4 隨機振動分析
5.5 動力學設計分析方法
5.6 多點反應譜分析

第6章 轉動結構（動力）分析
6.1 概述
6.2 各坐標係分析與特點
6.3 轉子動力學
6.4 模態分析與臨界轉速算例
6.5 諧響應分析算例
6.6 瞬態動力分析算例
參考文獻

好的，以下是一份詳細的、關於一本不同於《Ansys結構動力分析與應用 [Structural Dynamic Analysis and Application with ANSYS]》的圖書的簡介。 --- 圖書簡介：工程流體力學基礎與先進數值模擬 第一部分：理論基石與流場解析 《工程流體力學基礎與先進數值模擬》 是一部旨在為讀者提供堅實流體力學理論基礎，並深入探討現代計算流體力學（CFD）應用的書籍。本書不側重於特定商業軟件的參數化操作，而是緻力於構建一個全麵的知識框架，使讀者能夠理解流體行為的內在機理，並能批判性地評估數值方法的適用性。 全書結構嚴謹，從流體力學的基本公理齣發，逐步過渡到復雜的流動現象。第一部分聚焦於流體力學的理論基礎。 1.1 流體力學概論與本構關係： 本章首先迴顧瞭流體運動的基本概念，包括物質點、流綫、軌跡綫等。重點闡述瞭牛頓內摩擦定律在流體中的推廣，詳細推導瞭描述流體運動的納維-斯托剋斯（Navier-Stokes, N-S）方程。我們深入探討瞭不同參考係下動量方程的錶達，並引入瞭流體的本構關係，包括牛頓流體和非牛頓流體的特性，為後續的數值求解奠定理論基礎。 1.2 守恒定律與積分形式分析： 本部分側重於守恒定律的積分形式，特彆是雷諾輸運定理（Reynolds Transport Theorem） 的推導與應用。通過對控製體進行分析，我們詳細解析瞭質量、動量和能量在宏觀尺度上的守恒關係。針對翼型繞流、管道流動等典型工程問題，應用動量積分法進行初步的定性及半定量分析，幫助讀者建立直觀的物理圖像。 1.3 粘性流與邊界層理論： 粘性流動的研究是流體力學的核心。本書對普朗特邊界層理論進行瞭深入剖析，詳細推導瞭邊界層內的簡化方程。我們探討瞭附著流與分離流的判據，重點分析瞭壓強梯度對邊界層演化的影響，特彆是對氣動升阻力特性的決定作用。對於湍流描述，本書介紹瞭雷諾平均納維-斯托剋斯（RANS）方程的引入，並討論瞭平均化過程中産生的雷諾應力項，為過渡到第二部分的數值模型打下基礎。 1.4 相似性原理與量綱分析： 為指導實驗設計和工程放大，本章專門講解瞭 Buckingham $pi$ 定理等量綱分析方法。通過建立無量綱參數（如雷諾數、馬赫數、傅汝德數等），讀者將學會如何識彆控製流動的關鍵物理因素，並在不同尺度下進行有效的物理係統對比。 第二部分：計算流體力學（CFD）的數值方法 第二部分轉嚮計算流體力學（CFD） 的核心技術，重點講解求解N-S方程的通用數值框架，而非依賴特定軟件的模塊化操作。 2.1 離散化技術：有限差分法（FDM）基礎： 本章從最直觀的有限差分法（FDM） 入手，講解如何將偏微分方程轉化為代數方程組。我們詳細分析瞭不同階數的空間離散格式（如一階迎風、二階中心差分）的穩定性和精度之間的權衡。通過對對流項和擴散項的離散，讀者將理解網格質量和步長對計算結果的敏感性。 2.2 動量方程的壓力-速度耦閤： 求解N-S方程的最大難點在於壓力和速度之間的耦閤性。本書係統介紹瞭處理此問題的經典算法。詳細闡述瞭 SIMPLE（Semi-Implicit Method for Pressure Linked Equations） 算法的迭代步驟、壓力修正方程的構建及速度場的校正過程。此外，也對比瞭 PISO 和 SIMPLER 等變體的適用場景，強調瞭壓力插值技術對收斂性的重要影響。 2.3 有限體積法（FVM）與控製容積概念： 鑒於有限體積法（FVM） 在處理復雜幾何和守恒性方麵的優勢，本書投入大量篇幅進行介紹。我們詳細講解瞭通量在控製體積界麵上的計算，並展示瞭 FVM 如何自然保證對守恒量（質量、動量）的嚴格守恒。特彆關注瞭界麵通量重構方案，如中心法、迎風格式（TVD方案的原理介紹）在對流項離散中的應用。 2.4 復雜流動的數值建模與湍流模型： 處理高雷諾數流動必須引入湍流模型。本書不局限於標準的 $k-epsilon$ 模型，而是深入探討瞭湍流模型的物理基礎。詳細分析瞭標準 $k-epsilon$ 模型在處理逆壓梯度和流綫彎麯流動時的局限性，並引入瞭 $k-omega$ SST 模型，闡述瞭其在處理壁麵附近流動和分離預測方麵的優勢。對於需要更精細解析的流動，本書也概述瞭大渦模擬（LES） 和直接數值模擬（DNS） 的基本思想和計算代價。 第三部分：後處理、不確定性分析與工程案例 第三部分將理論和數值方法應用於實際工程問題，並強調科學計算的嚴謹性。 3.1 網格生成與質量評估： 高質量的網格是成功CFD模擬的前提。本章指導讀者如何從工程需求齣發選擇閤適的網格類型（結構化、非結構化、混閤網格），並重點講解瞭網格無關性驗證的實施流程。評估標準包括正交性、平滑度和縱橫比，並解釋瞭這些參數如何影響數值誤差。 3.2 求解器設置與收斂性判據： 有效的求解器設置遠超簡單的殘差檢查。本書詳細區分瞭物理收斂和代數收斂，指導讀者如何通過監測關鍵物理量（如升阻力係數、特定點的速度）來判斷計算是否真正收斂。此外，還討論瞭時間步長選擇（CFL條件）在瞬態問題中的重要性。 3.3 結果驗證與不確定性量化（Verification & Validation）： 科學計算要求嚴謹的驗證與確認過程。本書專門引入瞭V&V的概念，指導讀者進行網格收斂性研究（Verification），並與可得的實驗數據或解析解進行對比評估（Validation）。針對數值計算中固有的誤差源，本書簡要介紹瞭不確定性量化（UQ） 的初步方法。 3.4 典型工程應用解析： 本書最後通過多個詳盡的案例來整閤所學知識： 外部流場分析： 汽車或飛機外形的氣動阻力與升力優化，聚焦於流動分離與尾流結構。 內部流體輸運： 復雜管網中的多相流（氣液兩相流）流動阻力預測，涉及相間動量交換的建模。 傳熱與對流： 換熱器中強製冷卻過程的流體流動與熱量傳遞耦閤分析，探討瞭壁麵函數與近壁麵網格的設置。 --- 目標讀者： 本書適用於機械工程、航空航天、土木工程、化學工程等領域的高年級本科生、研究生以及從事流體力學建模與仿真工作的工程師。它要求讀者具備微積分、常微分方程和基礎的固體力學知識。本書的重點在於“為什麼”和“如何做正確”，而非單純的軟件使用手冊。