ANSYS流固耦合分析与工程实例 pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:中国水利水电

作者:宋学官//蔡林//张华

出品人:

页数:291

译者:

出版时间:2012-1

价格:45.00元

装帧:

isbn号码:9787508492308

丛书系列:

图书标签:

数值模拟
ANSYS
流固耦合
机械
工具
教育
asdf
ANSYS
流固耦合
有限元分析
结构力学
流体力学
工程实例
数值模拟
机械设计
仿真
CAE

下载链接在页面底部

facebook linkedin mastodon messenger pinterest reddit telegram twitter viber vkontakte whatsapp 复制链接

想要找书就要到小哈图书下载中心

qciss.net

立刻按 ctrl+D收藏本页

你会得到大惊喜!!

具体描述

《ANSYS流固耦合分析与工程实例》共分5章，从基础开始讲解，层层深入到ANSYS单向流固耦合分析、双向流固耦合分析，以及动网格和网格重构技术。为了让读者能够更好地理解ANSYS流固耦合分析的工程应用，《ANSYS流固耦合分析与工程实例》还详细讲解了4个工程实例。书中案例丰富，覆盖面广，通过实例一步步地讲解具体的分析思路以及实现步骤，并对分析中容易遇到的问题给出特别提示。

好的，这是一份根据您的要求撰写的图书简介，旨在详细描述一本与《ANSYS流固耦合分析与工程实例》内容无关的专业技术书籍。 --- 图书名称：高性能计算下的有限元方法与应用实践图书简介本书深入探讨了高性能计算（HPC）背景下有限元方法（FEM）的理论基础、数值实现及其在复杂工程问题中的实际应用。内容聚焦于如何高效地利用现代计算资源，解决传统有限元方法难以处理的大规模、多物理场耦合问题，尤其侧重于结构力学、传热学以及电磁学等领域的数值模拟。第一部分：有限元理论的深度解析与高级数值技术本部分首先对经典有限元方法的变分原理、形函数构造、单元装配与刚度矩阵（或等效矩阵）的建立进行了系统的梳理。与基础教材不同，本书将重点放在了现代有限元算法的效率优化上。我们详细阐述了非线性问题的求解策略，包括牛顿法、准牛顿法（如BFGS、Broyden法）的收敛性分析和加速技巧，特别是在处理几何非线性（大变形、材料塑性）和接触非线性问题时的鲁棒性增强措施。在时间离散化方面，本书超越了简单的隐式/显式划分，深入研究了代数多重网格（AMG）方法在求解大型稀疏线性系统中的应用。我们详细比较了基于预处理的共轭梯度法（PCG）与求解器，分析了预处理器选择（如ILU, 填充不完全LU分解）对求解速度和内存占用的影响。对于涉及时间积分的动力学问题，本书对Newmark-$eta$法、中心差分法进行了更精细的稳定性与精度分析，并引入了特征谱方法在瞬态响应分析中的应用案例。第二部分：面向大规模并行计算的有限元架构随着问题规模的爆炸性增长，单机计算已无法满足需求。本部分是本书的核心内容之一，专注于如何将有限元模型有效地映射到大规模并行计算架构上。我们从域分解方法（Domain Decomposition Methods, DDM）的视角切入，详细讲解了如Schur补法、FETI（有限元法求解器接口）以及PE（并行欧拉）方法的理论框架和并行实现策略。本书提供了构建高效并行有限元求解器的蓝图，涵盖了从数据划分（Mesh Partitioning）、负载均衡到并行通信（基于MPI/OpenMP）的各个环节。在并行矩阵运算方面，我们分析了稀疏矩阵的并行存储格式（如CSR, CSC及其并行变体）以及并行矩阵向量乘法（SpMV）的性能瓶颈与优化手段。此外，本书还探讨了图形处理器（GPU）加速在有限元计算中的潜力。我们介绍了CUDA/OpenCL编程模型，并展示了如何将高强度计算的核心部分（如单元积分、刚度矩阵组装）移植到GPU上，实现数量级的速度提升。第三部分：多物理场问题的耦合建模与数值实现本部分侧重于复杂工程系统中的多场耦合问题，但着重于力-热、电-力学等经典的非流体耦合。 1. 热-结构耦合分析（Thermo-Mechanical Coupling）：详细分析了瞬态热传导问题与结构应力分析的耦合方式。我们对比了单向（单步）耦合和双向（迭代式）耦合的适用范围和误差特征，重点讨论了在材料高非线性（如蠕变、疲劳）发生时，如何选择合适的迭代策略和收敛标准来保证计算的物理合理性。 2. 电-力学耦合（Piezoelectricity/Electro-Mechanical）：针对压电材料、铁电材料等，本书给出了电磁场方程（泊松方程或麦克斯韦方程）与弹性力学方程的耦合单元构建方法。内容包括电荷守恒方程的离散化以及在求解耦合矩阵系统时，如何处理跨域变量之间的差异和数值刚性。 3. 接触与摩擦的数值模拟：接触问题的求解是计算力学中的难点。本书深入讲解了罚函数法、增广拉格朗日法在接触约束处理中的优势与局限。特别地，我们详细阐述了Nitsche方法在处理非线性接触边界条件时的稳定性和精度提升效果，并探讨了在大规模模型中高效识别和追踪接触对的算法。第四部分：工程应用实例与后处理方法本部分通过若干深入的、非流体力学的工程案例，展示前述理论和算法的实践效果：高精度层压复合材料的冲击响应分析：使用高阶单元（如 p-FEM）和显式动力学求解器，分析复合材料在高速冲击下的分层与失效模式。大型复杂装配体的疲劳寿命预测：结合先进的损伤力学模型（如内聚力模型CDM），利用多尺度方法（宏观-介观）对装配体连接处的应力集中进行评估。微电子器件的热-机械可靠性评估：针对芯片封装中的热膨胀失配问题，使用精确的热扩散模型和三维线弹性模型进行耦合分析，并应用本征正交分解（POD）技术对大规模瞬态结果进行高效降阶后处理。本书旨在为从事有限元软件开发、高级数值模拟工程师以及相关专业的研究生提供一本兼具理论深度和工程实用性的参考书。它要求读者具备扎实的数值分析基础和一定的并行编程概念。 ---

作者简介

目录信息

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 1.3.3 通过Mechanical APDL Product Launcher设置MFX分析 1.4 本章小结第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
· · · · · · (收起)

读后感

评分☆☆☆☆☆

用户评价

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版质量令人印象深刻。图表的清晰度和专业性是衡量一本工程技术书籍好坏的重要标准，而这本书在这方面做得非常出色。所有的示意图、网格划分的细节图以及最终的云图，都保持了极高的分辨率和准确的颜色编码。特别是对于那些展示流场速度矢量和固体位移场的复合图，它们能够清晰地揭示流体对结构的影响和结构形变对流场反作用的相互作用过程，让人一眼就能抓住问题的关键。我特别留意了书中对网格质量评估的章节，它详细说明了在FSI界面附近，如何通过调整网格形态来最小化数值误差，而不是一味地追求高密度网格。这种对细节的关注，确保了读者在模仿书中的案例时，能够获得与作者相似的、高质量的仿真结果。总的来说，这本书不仅内容扎实、贴合工程实际，而且在制作工艺上也达到了专业水准，是一本值得反复研读和珍藏的工程参考书。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计得非常专业，简洁中透露着严谨的气息。我当时是在寻找一本能深入浅出讲解流固耦合（FSI）技术的教材或参考书，因为我的工作经常需要处理涉及复杂流体与固体结构相互作用的工程问题。我对这本书的第一印象是，它似乎真的做到了理论与实践的完美结合。从目录上看，内容涵盖了从基础的控制方程、数值方法到具体的工程应用案例，结构非常完整。我特别关注了其中关于求解器选择和网格划分的章节，因为这往往是FSI模拟中最具挑战性的环节。作者在这些部分的处理上，没有采用那种晦涩难懂的数学推导，而是侧重于讲解背后的物理意义和工程上的注意事项，这对于工程技术人员来说是极其宝贵的。例如，书中对于不同耦合策略（如弱耦合、强耦合）的优缺点分析得相当透彻，并且结合具体的仿真案例说明了在何种情况下应选用何种方法，而不是简单地罗列公式。这种注重实操层面的讲解方式，让我感到这本书不仅仅是一本理论著作，更像是一位经验丰富的老工程师在手把手地传授经验。我期待能通过这本书，极大地提升我在实际项目中使用ANSYS平台进行FSI分析的效率和准确性。

评分☆☆☆☆☆

我购买这本书主要是为了系统性地提升我对非线性耦合问题的处理能力。市面上很多关于有限元方法的书籍往往侧重于理论的严谨性，但对于实际工程软件中的“黑箱”操作解释不足。这本书则反其道而行之，它用大量的篇幅解释了“为什么”要选择某种算法，而不是仅仅告诉读者“怎么做”。例如，在求解流固耦合过程中的时间步长控制和收敛标准的设定上，书中给出了非常细致的指导原则，这些原则是基于作者多年来面对真实世界复杂系统时积累下来的经验教训。我发现，很多时候我们盲目地增加迭代次数或缩小时间步，但并不能保证结果的可靠性，反而徒增计算成本。这本书帮助我建立了一个更成熟的判断体系，去理解在特定物理环境下，数值稳定性和物理精确性之间的权衡点在哪里。这种“底层逻辑”的阐释，远比简单的操作手册更有价值，它培养的是读者的工程直觉和批判性思维。

评分☆☆☆☆☆

这本书的文字风格非常朴实，没有太多华丽辞藻，但这恰恰是它最大的优点。它像一本“工具手册”，直接切入问题的核心。我尤其喜欢它在介绍每一步操作时，都配有精美的截图和详细的参数说明。这种详尽程度，对于初学者来说简直是救星。我记得有一次我在设置一个复杂的边界条件时遇到了瓶颈，翻阅了其他几本参考书都没有找到满意的解释，最后在书中找到了一个非常相似的案例，作者对那个特定边界条件的物理意义和ANSYS求解器内部是如何处理它的描述，让我豁然开朗。这说明作者不仅自己对ANSYS的软件特性了如指掌，还能站在读者的角度去思考，预判读者可能在哪里会感到困惑。此外，书中对ANSYS Fluent和Mechanical模块之间数据传递的细节处理，那些常被其他书籍忽略的“小陷阱”，都被作者一一列举并给出了规避方案。这体现了作者深厚的实战经验，让这本书的价值远超一般的理论教材。

评分☆☆☆☆☆

拿到这本书后，我花了几天时间快速浏览了一下它的整体架构。说实话，我原本担心这类专业书籍会陷入纯理论的泥沼，但这本书的编排思路非常清晰，真正做到了以“工程实例”为导向。我最欣赏的是它对不同行业应用的覆盖面，从航空航天领域的气动弹性分析，到生物医学领域的心血管流动模拟，再到机械领域中的振动抑制问题，都有详尽的篇幅介绍。这给我带来了很大的启发，让我意识到FSI的应用边界远比我想象的要广阔。特别是关于后处理和结果可视化的部分，作者没有敷衍了事，而是深入探讨了如何从海量的仿真数据中提取出对设计决策最有价值的信息，比如压力波的传播路径、结构形变的临界点等。这部分内容对我来说非常实用，因为在很多项目中，如何有效地“讲故事”给非专业背景的决策者听，比跑出精确的数值结果本身还要关键。这本书提供的正是这样一套完整的解决方案，从建模输入到最终报告输出，每一步都有据可依，让人信心倍增。

评分☆☆☆☆☆