Основы работы в ANSYS 17 (4000,00 руб.)

Стр.3

Стр.4

Стр.5

УДК 624.0:004.9ANSYS 17.0 ББК 38.5-02с Ф33 Федорова Н. Н., Вальгер С. А., Данилов М. Н., Захарова Ю. В. Ф33 Основы работы в ANSYS 17. – М.: ДМК Пресс, 2017. – 210 с.: ил. ISBN 978-5-97060-425-0 Книга посвящена вопросам численного моделирования задач механики сплошных сред в программном комплексе ANSYS 17. Описаны этапы подготовки геометрических моделей, построения расчетных сеток, настройки решателей Fluent (механика жидкости и газа) и Workbench Mechanical (механика деформируемого твердого тела); приведены примеры пользовательских программ для расширения стандартного функционала решателей. Издание предназначено для студентов, аспирантов и инженеров-проектировщиков, а также для всех, кто занимается численным моделированием физических процессов и явлений. Издание подготовлено при финансовой поддержке: • Минобразования и науки РФ (проект № 211, задание № 2014/140 на выполнение государственных работ в сфере научной деятельности); • Российского фонда фундаментальных исследований (проект № 15-07-06581-а); • Российского научного фонда (проект № 16-19-00010). УДК 624.0:004.9ANSYS 17.0 ББК 38.5-02с Все права защищены. Любая часть этой книги не может быть воспроизведена в какой бы то ни было форме и какими бы то ни было средствами без письменного разрешения владельцев авторских прав. Материал, изложенный в данной книге, многократно проверен. Но поскольку вероятность технических ошибок все равно существует, издательство не может гарантировать абсолютную точность и правильность приводимых сведений. В связи с этим издательство не несет ответственности за возможные ошибки, связанные с использованием книги. © Федорова Н. Н., Вальтер С. А., Данилов М. Н., Захарова Ю. В., 2017 ISBN 978-5-97060-425-0 © Издание, оформление, ДМК Пресс, 2017

Стр.3

Содержание Введение ................................................................................ 5 Глава 1. Описание ПК ANSYS ....................................................... 7 1.1. История: этапы развития программного комплекса ........................................ 8 1.2. Структура программного комплекса ............................................................... 9 1.3. Платформа Workbench .................................................................................. 10 1.4. Основные принципы решения задач в Workbench ......................................... 14 1.5. Инструмент ANSYS AIM ................................................................................. 16 1.6. Поддержка вычислительных платформ ......................................................... 18 Глава 2. Построение геометрии ................................................ 19 2.1. Средства построения геометрических моделей ........................................... 20 2.2. Импорт геометрии из внешних CAD-систем ................................................. 21 2.3. Интерфейс Design Modeler ........................................................................... 23 2.4. Создание эскиза ........................................................................................... 25 2.5. Создание 2D/3D-геометрии.......................................................................... 28 Глава 3. Построение расчетных сеток ........................................ 38 3.1. Введение в построение расчетных сеток ...................................................... 39 3.2. Приложения ANSYS для генерации сеток ...................................................... 41 3.3. Работа в сеточном препроцессоре Meshing .................................................. 42 3.3.1. Запуск препроцессора ..................................................................... 42 3.3.2. Интерфейс Meshing .......................................................................... 42 3.4. Методы построения сеток в Meshing ............................................................. 50 3.5. Глобальные и локальные параметры сетки .................................................... 59 3.5.1. Настройки глобальных параметров ................................................... 61 3.5.2. Настройки локальных параметров .................................................... 67 3.6. Критерии качества расчетных сеток .............................................................. 71 Глава 4. Решение задач механики деформируемого твердого тела ..................................................................................... 75 4.1. Основы работы в оболочке Workbench Mechanical ........................................ 76 4.2. Работа с материалами в Engineering Data ..................................................... 80 4.3. Интерфейс приложения Workbench Mechanical ............................................. 83 4.4. Создание расчетной модели в Workbench Mechanical ................................... 87 4.4.1. Дерево модели ................................................................................. 87 4.4.2. Задание граничных условий .............................................................. 90 4.4.3. Математические модели и методы решения ..................................... 95 4.4.4. Результаты расчетов ......................................................................... 96 4.5. Макроязык описания расчетных моделей APDL ............................................ 99 4.6. Моделирование конструкций с учетом нелинейностей ................................107 4.6.1. Геометрическая нелинейность .........................................................107 4.6.2. Физическая нелинейность ...............................................................108 4.6.3. Конструктивная и контактная нелинейности ....................................109 4.6.4. Моделирование контактов ...............................................................111 4.6.5. Методика решения нелинейных задач .............................................115

Стр.4

4 Содержание 4.7. Примеры решения задач .............................................................................118 4.7.1. Расчет НДС конструкций по теории балок ........................................119 4.7.2. Решение задач динамики .................................................................124 4.7.3. Расчет отклика конструкции на сейсмическое воздействие линейно-спектральным методом ..............................................................127 4.7.4. Расчет конструкций на устойчивость ...............................................128 4.7.5. Кинематический анализ ...................................................................131 4.7.6. Расчет температурных полей ...........................................................132 4.7.7. Связный термопрочностной расчет .................................................134 4.8. Пользовательские подпрограммы ...............................................................138 Глава 5. Решение задач гидродинамики ....................................144 5.1. Основы моделирования задач гидрогазодинамики......................................146 5.2. Этапы работы во Fluent ................................................................................147 5.3. Запуск программы .......................................................................................148 5.4. Интерфейс программы ................................................................................152 5.5. Подготовка расчетной модели .....................................................................157 5.5.1. Панель задач General ......................................................................157 5.5.2. Панель задач Models ........................................................................159 5.5.3. Работа с материалами .....................................................................161 5.5.4. Условия в зонах ячеек .....................................................................163 5.5.5. Граничные условия ..........................................................................164 5.6. Решатель .....................................................................................................168 5.6.1. Методы решения ............................................................................168 5.6.2. Управление решением .....................................................................172 5.6.3. Установка мониторов .......................................................................173 5.6.4. Определение отчетов ......................................................................175 5.6.5. Инициализация решения .................................................................176 5.6.6. Дополнительные действия во время расчета ..................................178 5.6.6. Запуск задачи .................................................................................179 5.7. Постпроцессинг...........................................................................................183 5.7.1. Графики и анимация ........................................................................184 5.7.2. Диаграммы ......................................................................................187 5.7.3. Отчеты ............................................................................................188 5.8. Моделирование турбулентных течений ........................................................190 5.8.1. Иерархия моделей турбулентности ..................................................191 5.8.2. Требования к сетке при расчете сдвиговых течений ........................194 5.8.3. Граничные условия для турбулентных параметров ..........................197 5.9. Рекомендации по проведению вычислений во Fluent ...................................197 5.10. Программирование пользовательских функций UDF ..................................199 5.10.1. Подключение UDF в проект ............................................................199 5.10.2. Типы данных ANSYS Fluent ..............................................................201 5.10.3. Структура UDF ...............................................................................202 Заключение ..........................................................................204 Библиографический список ....................................................205 Приложение .........................................................................207

Стр.5