基本信息
作 譯 者：謝龍漢,耿煜,邱婉
出版社:電子工業出版社; 第1版 (2012年1月1日)
圖書特色
（1）作者有長期的行業套用經驗，做過很多實際工程項目，本書選用其典型的工程實例進行分析，如典型的MEMS電磁分析等。
（2）工程分析非常複雜，本書的實例全部配有操作視頻，並有詳細的講解，這點優於市場上同類CAE圖書。
內容簡介
ANSYS軟體是融結構、流體、電場、磁場、聲場分析於一體的大型通用有限元分析軟體，可套用於眾多工業領域，如航空航天、汽車工業、生物醫學、橋樑、建築、電子產品、重型機械、微機電系統、運動器械等。該軟體提供了100種以上的單元類型，用於模擬工程中的各種結構和材料。
本書內容包括ANSYS概述，結構場分析，建立電磁場有限元模型，電磁場實體建模，格線化有限元模型的建立、求解和結果查看，耦合場分析，綜合工程實例等知識。全書以圖解的方式，通過基礎知識和實例訓練相結合的方式，講解從建模到求解查看結果的基本知識和方法技巧，最後以綜合實例的方式進一步向讀者介紹常見電磁及耦合場分析的操作方法和操作技巧。
目錄
目 錄
第1章 ANSYS概述 1
1.1 ANSYS概況及發展歷史 1
1.1.1 ANSYS概況 1
1.1.2 ANSYS分析類型 2
1.1.3 軟體組成 3
1.1.4 ANSYS歷史介紹 4
1.2 ANSYS 13.0系統配置要求與安裝 7
1.2.1 ANSYS 13.0系統配置要求 8
1.2.2 ANSYS 13.0安裝 8
1.3 有限元法簡介 9
1.3.1 有限元法分析計算的思路和
做法 9
1.3.2 有限元分析的基本步驟 10
1.3.3 有限元的發展概況 11
實例1-1 兩端固定桿件受力分析 11
1.3.4 有限元系統基本構成 13
1.4 啟動ANSYS 14
1.5 ANSYS工作界面 15
1.5.1 ANSYS輸出視窗 15
1.5.2 ANSYS主視窗 16
1.5.3 ANSYS主選單 16
1.5.4 ANSYS狀態欄 18
1.5.5 ANSYS命令輸入視窗 18
1.5.6 ANSYS圖形顯示視窗 19
1.5.7 ANSYS工具列 19
1.5.8 ANSYS圖像控制按鈕 19
1.6 ANSYS架構 20
1.6.1 ANSYS架構簡介 20
1.6.2 有關操作 21
1.7 ANSYS檔案 23
1.7.1 ANSYS檔案簡介 23
1.7.2 檔案操作 24
1.8 ANSYS與CAD軟體接口 25
1.9 怎樣學習ANSYS 26
1.10 入門引例——正方形電流環分析 26
1.10.1 問題描述 26
1.10.2 GUI操作 27
1.10.3 命令流操作 41
第2章 結構場分析 43
2.1 為什麼先學習結構場分析 43
2.2 建立有限元模型 44
2.2.1 有限元模型簡介 44
2.2.2 定義工作名稱和分析標題 44
2.2.3 定義單位 47
2.2.4 定義單元類型 47
2.2.5 定義實常數 49
2.2.6 定義材料屬性 51
實例2-1 定義單元類型，材料
屬性 52
2.2.7 建立有限元模型——直接建模 57
實例2-2 兩端固定桿件建模 61
2.2.8 建立有限元模型——實體建模 70
2.3 劃分格線 73
2.3.1 格線控制 73
2.3.2 格線產生 77
2.4 載入負載 78
2.4.1 負載類型 78
2.4.2 施加負載 79
實例2-3 懸臂樑格線劃分和施加
載荷 81
2.5 求解 89
2.6 後處理器 90
實例2-4 兩端固定桿件求解及結果
查看 90
2.7 分析報告概述 96
實例2-5 梁應力及變形分析 96
實例2-6 矩形平板受力變形分析 104
第3章 建立電磁場有限元模型 111
3.1 坐標系 111
3.1.1 坐標系簡介 112
3.1.2 總體坐標系和局部坐標系 112
3.2 節點操作 115
3.2.1 節點的刪除 115
3.2.2 節點的其他生成方法 116
實例3-1 二維平行板電容節點的
生成 118
實例3-2 永磁鐵迴路節點的生成 122
3.2.3 節點選取 127
3.3 單元操作 128
3.3.1 單元複製 128
3.3.2 顯示編號 129
3.3.3 單元屬性 129
3.4 負載定義 130
3.4.1 磁場負載 130
3.4.2 電場負載 131
實例3-3 建立二維平行板電容的
單元，設定負載 132
實例3-4 建立永磁鐵迴路的單元，
設定負載 135
3.5 求解和後處理器 140
3.5.1 電場和磁場求解 140
3.5.2 後處理器 141
實例3-5 二維平行板電容的求解，
查看結果 144
實例3-6 永磁鐵迴路的求解，查看
結果 147
3.6 綜合實例 151
實例3-7 二維平行板電容 151
實例3-8 正方形磁鐵迴路 159
第4章 電磁場實體建模 170
4.1 實體建模簡介 170
4.1.1 自底向上建模 171
4.1.2 自頂向下建模 171
4.1.3 使用布爾操作 171
4.1.4 拖拽和鏇轉操作 172
4.1.5 移動和複製操作 172
4.2 工作平面 172
4.2.1 創建工作平面 173
4.2.2 移動工作平面 173
4.2.3 鏇轉工作平面 173
4.3 群組命令介紹 174
4.4 自底向上建模 174
4.4.1 關鍵點 175
4.4.2 硬點 177
4.4.3 線 178
實例4-1 馬蹄形磁鐵建模 180
4.4.4 面 184
4.4.5 體 185
實例4-2 平行板電容建模 185
4.5 自頂向下建模 189
4.5.1 定義矩形或六面體 189
4.5.2 定義環形面和柱 191
4.6 布爾操作 193
4.6.1 布爾操作設定 193
4.6.2 相交 193
4.6.3 相加 195
4.6.4 相減 195
4.6.5 重合 198
4.6.6 黏結 199
實例4-3 自頂向下建模 199
4.7 綜合實例 201
實例4-4 二維螺線管制動器建模 201
實例4-5 靜電驅動梳建模 204
第5章 格線化有限元模型的建立 208
5.1 格線種類 208
5.2 設定單元屬性 209
5.2.1 建立單元屬性表 209
5.2.2 賦予單元屬性 209
5.3 格線控制 210
5.3.1 單元形狀 211
5.3.2 選擇格線類型 212
實例5-1 使用“MeshTool”進行
格線控制 212
5.3.3 自由格線單元大小高級
設定方法 214
5.3.4 映射格線默認單元大小 217
實例5-2 帶小孔矩形格線劃分
控制 218
5.3.5 局部格線控制 222
5.3.6 內部格線控制 224
5.3.7 格線控制優先權 225
5.4 自由格線和映射格線控制 225
5.4.1 面的映射格線劃分 225
5.4.2 體的映射格線劃分 229
實例5-3 正五邊形格線劃分 229
5.5 劃分實體模型 232
5.5.1 產生點單元 232
5.5.2 產生線單元 232
5.5.3 產生面單元 233
5.5.4 產生體單元 233
5.6 劃分格線注意事項 233
5.6.1 避免尖銳角度 233
5.6.2 避免劇烈格線漸變 234
5.7 綜合實例 234
實例5-4 劃分銅導體模型格線 234
實例5-5 劃分雙導線系統格線 238
第6章 求解和結果查看 244
6.1 ANSYS電磁場求解及結果查看概述 245
6.2 磁場負載 245
6.2.1 永磁鐵 245
6.2.2 矢量磁位 246
6.2.3 磁場激勵 247
6.2.4 磁場標識 248
6.2.5 麥克斯韋面（MXWF） 249
6.2.6 磁虛位移（MVDI） 249
實例6-1 永磁鐵建模和載入 250
6.3 電場負載 257
6.3.1 電流（AMPS） 257
6.3.2 電壓（VOLT） 258
6.3.3 電荷（CHRG） 258
6.3.4 表面電荷密度（CHRGS） 258
6.3.5 無限表面標識（INF） 259
實例6-2 二維帶小孔平行板電容 259
6.4 求解 263
6.4.1 選擇求解方法 263
6.4.2 開始求解 264
6.5 查看結果 265
6.5.1 結果查看通用方法 265
實例6-3 二維帶小孔平行板電容求
解和查看結果 270
6.5.2 磁場力 273
6.5.3 查看磁場力矩 275
實例6-4 永磁鐵求解和查看結果 275
6.5.4 從多導體系統中提取電導率 279
6.5.5 靜電場力 280
實例6-5 電導率計算 280
6.6 綜合實例 283
實例6-6 三維帶孔電容 283
實例6-7 雙導線系統 289
第7章 耦合場分析 293
7.1 耦合場分析類型 293
7.1.1 直接耦合法 294
7.1.2 載荷轉移法 294
7.1.3 ANSYS分析類型 294
7.2 多步載荷 296
7.3 直接耦合法 299
7.3.1 使用的單元 299
7.3.2 直接耦合法分析類型 299
實例7-1 靜電驅動結構 300
7.4 多場求解法 308
7.4.1 建立場模型 308
7.4.2 標識場界麵條件 308
7.4.3 場求解 309
實例7-2 靜電力驅動懸臂樑 313
7.5 載荷轉移耦合物理場分析 326
7.5.1 物理場環境 326
7.5.2 求解方法 326
7.5.3 使用多物理場環境求解 327
7.6 綜合實例 327
實例7-3 帶孔半圓殼熱電耦合
分析 327
實例7-4 微機電系統分析 332
第8章 綜合工程實例 340
8.1 工程實例1——電致彈性分析 340
8.1.1 GUI操作 340
8.1.2 命令流操作 345
8.2 工程實例2——二維螺線管制動器 347
8.2.1 GUI操作 348
8.2.2 命令流操作 355
8.3 工程實例3——禁止微帶傳輸線 358
8.3.1 GUI操作 359
8.3.2 命令流操作 365
8.4 工程實例4——梳狀驅動器 367
8.4.1 GUI操作 367
8.4.2 命令流操作 375
8.5 工程實例5——帶電導體球周圍電場
分布 379
8.5.1 GUI操作 380
8.5.2 命令流操作 386
