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第1章 基础知识1

1.1 复合材料概论1

1.1.1 复合材料及其种类1

1.1.2 复合材料的基本构造形式5

1.1.3 复合材料的制造方法6

1.1.4 复合材料的力学分析方法7

1.1.5 复合材料的力学性能8

1.1.6 复合材料的各种应用9

1.1.7 复合材料创新设计方法11

1.2 ANSYS软件13

1.2.1 Workbench仿真平台13

1.2.2 Mechanical模块16

1.3 ACP模块21

1.3.1 模块功能22

1.3.2 安装及学习27

1.3.3 应用案例28

第2章 快速入门30

2.1 图形用户界面30

2.1.1 主菜单Menu30

2.1.2 特征树Tree View31

2.1.3 场景Scene32

2.1.4 工具栏Toolbar32

2.1.5 Shell视图32

2.1.6 History历史视图32

2.1.7 Logger视图32

2.2 独立运行模式32

2.3 老版本ACP项目的迁移34

2.4 Workbench典型工作流程34

2.4.1 基本工作流程34

2.4.2 多工况/分析类型的工作流程36

2.4.3 不同模型共享复合材料定义分析流程36

2.4.4 实体单元建模工作流程37

2.4.5 多流程装配工作流程37

2.5 入门练习39

2.5.1 练习139

2.5.2 练习262

第3章 用户手册72

3.1 详细功能72

3.1.1 模型Model72

3.1.2 材料数据74

3.1.3 单元和节点集78

3.1.4 几何Geometry78

3.1.5 坐标系Rosettes81

3.1.6 速查表Look-up82

3.1.7 选择规则Selection Rules83

3.1.8 方向选择集（OSS）89

3.1.9 铺层组Modeling Groups91

3.1.10 分析铺层组Analysis ModelingGroups100

3.1.11 采样点Sampling Points100

3.1.12 切面Section Cuts101

3.1.13 传感器Sensors103

3.1.14 实体模型（Solid Models）104

3.1.15 铺层图Lay-up Plots114

3.1.16 失效准则定义Definitions116

3.1.17 结果集Solutions116

3.1.18 场景Scenes118

3.1.19 视图Views118

3.1.20 铺层表Ply Book118

3.1.21 参数Parameters118

3.1.22 材料库Material Databank121

3.2 后处理121

3.2.1 失效准则121

3.2.2 失效模式指标122

3.2.3 主应力和主应变122

3.2.4 复合材料实体单元后处理122

3.3 第三方软件数据交互123

3.3.1 HDF5复合材料CAE格式123

3.3.2 Mechanical APDL文件格式123

3.3.3 Mechanical APDL复合材料模型的转换124

3.3.4 Excel的表格数据格式124

3.3.5 CSV格式124

3.3.6 ESAComp125

3.3.7 LS-Dyna125

3.3.8 BECAS125

第4章 复杂复合材料建模技术126

4.1 T型接头建模126

4.2 局部加强建模128

4.3 铺层渐变和错层129

4.4 变厚度芯材130

4.5 可制造性分析132

4.6 铺层表133

4.7 实体单元模型建立135

4.8 复合材料可视化136

4.9 复合材料失效准则137

4.10 ACP模块中的单元选择137

第5章 应用案例139

5.1 冲浪板静强度分析139

5.1.1 案例简介139

5.1.2 案例实现140

5.2 采用Edge Wise坐标系定义螺旋结构纤维方向160

5.2.1 案例简介160

5.2.2 案例实现161

5.3 T型接头铺层定义练习166

5.3.1 案例简介166

5.3.2 案例实现167

5.4 规则使用练习178

5.4.1 案例简介178

5.4.2 案例实现179

5.5 铺敷性分析练习185

5.5.1 案例简介185

5.5.2 案例实现186

5.6 复合材料实体模型装配体练习190

5.6.1 案例简介190

5.6.2 案例实现191

5.7 复合材料压力容器实体建模练习201

5.7.1 案例简介201

5.7.2 案例实现202

5.8 高级复合材料实体建模练习209

5.8.1 案例简介209

5.8.2 案例实现209

5.9 复合材料搭接接头脱胶（Debonding）模拟215

5.9.1 案例简介215

5.9.2 案例实现215

第6章 专题技术226

6.1 复合材料模型参数化226

6.1.1 案例简介226

6.1.2 案例实现226

6.2 分层和脱胶模拟234

6.2.1 理论及技术路线234

6.2.2 应用案例235

6.3 整体结构局部细化分析——子模型技术242

6.3.1 案例简介242

6.3.2 案例实现242

6.4 复合材料转子动力学分析250

6.4.1 案例简介250

6.4.2 案例实现251

6.5 渐进损伤模拟技术261

6.5.1 理论及技术路线261

6.5.2 应用案例261

6.6 温度相关复合材料属性266

6.6.1 案例简介266

6.6.2 案例实现266

6.7 温度、剪力和退化相关复合材料属性271

6.7.1 案例简介271

6.7.2 案例实现272

6.8 ACP模块中的脚本应用275

6.8.1 案例简介275

6.8.2 案例实现275

附录A 英美制单位与标准国际单位的换算关系280

附录B 波音787（梦幻飞机）简介282

术语286

参考文献292