ANSYS Workbench热力学分析实例演练 2024版 何嘉扬 Workench平台进行热力学分析功能及应用 热力

本书以ANSYS Workbench 2024为操作平台，详细介绍了利用Workbench平台进行热力学分析的相

关功能及应用。本书内容丰富，涉及领域广泛，读者在掌握软件操作的同时，也能掌握解决相关工程

领域实际问题的思路与方法。全书涉及基础理论、项目范例和**应用等内容。基础理论部分从有限

元理论着手，介绍了热力学分析的基础理论以及Workbench平台的基础知识。项目范例部分以项目范

例为指导，讲解在Workbench平台中进行的稳态热分析、非稳态热分析、热辐射分析等内容的理论计

算公式与案例实际操作的方法。**应用部分讲解了在Workbench平台中进行的相变分析、优化分

析、热应力耦合分析、热流耦合分析等内容。同时，随书附赠算例源文件、教学视频及电子教案，从

而增强读者阅读体验并提高学习效率。本书工程实例丰富、讲解详尽，内容安排循序渐进、深入浅出，

可以作为工程领域技术人员从事工程研究的参考书，也可以作为理工院校土木工程、机械工程、力学、

电气工程等与热力学分析有关专业的高年级本科生、研究生及教师的培训教程。

编辑引荐

简洁明了、案例驱动：专为ANSYS Workbench热力学初学者设计，从基础知识到**应用，再配合实

战案例，突出实用性，确保读者能够在实际工程中轻松上手并应用所学，满足热力学仿真与工程分析的

需求。视频辅助、立体教学：为提升学习体验，随书配备了丰富的教学视频，关键操作步骤均配有详细

解说和注意事项提示，模拟课堂形式讲解ANSYS Workbench热力学的核心知识点，帮助读者高效学习。

新手福音、易学易懂：充分考虑初学者的需求，采用“基础知识+实例演练”的方式进行编排，同时提

供了模型文件、仿真结果文件，帮助读者顺利完成热力学仿真项目并用于实际工作。专业支持、学习无

忧：为确保读者在学习过程中得到充分帮助，本书提供了多种在线支持服务，包括公众号与QQ群等渠道

的答疑与交流。无论遇到何种问题，读者都能快速得到专业的指导和帮助。 

前言第1章热力学分析的理论基础1.1传热学概述1.1.1传热的基本方式1.1.2传热过程1.2导热1.2.1基

本概念及傅里叶定律1.2.2导热系数1.2.3微分方程式1.2.4单值性条件1.3本章小结第2章几何建模2.1

Workbench平台概述2.1.1平台界面2.1.2菜单栏2.1.3工具栏2.1.4工具箱2.2几何建模2.2.1DesignModeler

几何建模平台2.2.2菜单栏2.2.3工具栏2.2.4常用命令栏2.2.5树轮廓2.3几何建模实例2.3.1连接板几何建

模2.3.2连接板同步几何建模2.4本章小结第3章网格划分3.1网格划分方法及设置3.1.1网格划分适用领域

3.1.2网格划分方法3.1.3网格默认设置3.1.4网格尺寸设置3.1.5网格膨胀层设置3.1.6网格**选项3.1.7网

格质量设置3.1.8网格评估统计3.2网格划分实例3.2.1网格尺寸控制3.2.2扫掠网格划分3.2.3多区域网格划

分3.3本章小结第4章边界条件与后处理4.1边界条件设置4.2后处理4.2.1查看结果4.2.2显示结果4.2.3显示

温度结果4.2.4用户自定义输出结果4.2.5后处理结果4.3分析实例4.3.1问题描述4.3.2创建分析项目4.3.3导

入创建的几何体4.3.4添加材料库4.3.5添加模型材料属性4.3.6划分网格4.3.7施加载荷与约束4.3.8结果后

处理4.3.9保存与退出4.4本章小结第5章稳态热分析5.1稳态导热5.1.1平壁导热理论5.1.2通过圆筒壁的导

热5.2复合层平壁导热分析5.2.1问题描述5.2.2解析方法计算5.2.3创建分析项目5.2.4创建几何体模型5.2.5

创建分析项目5.2.6划分网格5.2.7施加载荷与约束5.2.8结果后处理5.2.9保存与退出5.3复合层圆筒壁导热

分析5.3.1问题描述5.3.2解析方法计算5.3.3创建分析项目5.3.4创建几何体模型5.3.5创建分析项目5.3.6划

分网格5.3.7施加载荷与约束5.3.8结果后处理5.3.9保存与退出5.4本章小结第6章非稳态热分析6.1非稳态导

热的基本概念6.2无限大平壁导热分析6.2.1问题描述6.2.2解析方法计算6.2.3创建分析项目6.2.4创建几何体

模型6.2.5创建分析项目6.2.6划分网格6.2.7施加载荷与约束6.2.8瞬态计算6.2.9保存与退出6.3热电偶接点

散热仿真6.3.1问题描述6.3.2解析解法介绍6.3.3创建分析项目6.3.4创建几何体模型6.3.5创建分析项目6.3.6

划分网格6.3.7施加载荷与约束6.3.8结果后处理6.3.9保存与退出6.4本章小结第7章非线性热分析7.1非线性

热分析概述7.2平板非线性热分析7.2.1问题描述7.2.2创建分析项目7.2.3创建几何体模型7.2.4创建分析项目

7.2.5划分网格7.2.6施加载荷与约束7.2.7结果后处理7.2.8保存与退出7.3本章小结第8章热辐射分析8.1基本

概念8.1.1热辐射的本质和特点8.1.2吸收、反射和投射8.2空心半球与平板的热辐射分析8.2.1问题描述8.2.2

创建分析项目8.2.3定义材料参数8.2.4导入模型8.2.5划分网格8.2.6定义荷载8.2.7求解及后处理8.2.8保存并

退出8.3本章小结第9章相变分析9.1相变分析简介9.1.1相与相变9.1.2潜热与焓9.1.3相变分析基本思路9.2飞

轮铸造相变模拟分析9.2.1问题描述9.2.2创建分析项目9.2.3导入几何体模型9.2.4创建分析项目9.2.5保存与

退出9.3本章小结第10章优化分析10.1优化分析简介10.1.1优化设计概述10.1.2Workbench结构优化分析简

介10.1.3Workbench结构优化分析10.2散热肋片优化分析10.2.1问题描述10.2.2创建分析项目10.2.3创建几

何体模型10.2.4创建分析项目10.2.5划分网格10.2.6施加载荷与约束10.2.7结果后处理10.2.8保存与退出10.3

本章小结第11章热应力耦合分析11.1热应力概述11.2瞬态热应力分析11.2.1热应力案例描述11.2.2创建分析

项目11.2.3创建几何体模型11.2.4材料设置11.2.5划分网格11.2.6施加载荷与约束11.2.7结果后处理11.2.8保

存与退出11.3热应力对结构模态影响分析11.3.1创建分析项目11.3.2创建几何体模型11.3.3创建升温分析项

目11.3.4划分网格11.3.5施加载荷与约束11.3.6结果后处理11.3.7创建降温分析项目11.3.8创建几何体模型

11.3.9创建分析项目11.3.10划分网格11.3.11施加载荷与约束11.3.12结果后处理11.3.13创建无温度变化分

析项目11.3.14创建几何体模型11.3.15创建分析项目11.3.16划分网格11.3.17施加载荷与约束11.4热疲劳分

析11.4.1问题描述11.4.2创建分析项目11.4.3创建几何体模型11.4.4材料设置11.4.5划分网格11.4.6施加载荷

与约束11.4.7结果后处理11.4.8保存与退出11.5本章小结第12章热流耦合分析12.1CFX流场分析12.1.1问题

描述12.1.2创建分析项目12.1.3创建几何体模型12.1.4网格划分12.1.5初始化及求解控制12.1.6流体计算12.1.7

结果后处理12.2Fluent流场分析12.2.1问题描述12.2.2软件启动与文件保存12.2.3导入几何数据文件12.2.4网

格设置12.2.5进入Fluent平台12.2.6材料选择12.2.7设置几何属性12.2.8流体边界条件12.2.9求解器设置12.2.10

结果后处理12.2.11Post后处理12.3Icepak流场分析12.3.1问题描述12.3.2软件启动与文件保存12.3.3导入几何

数据文件12.3.4添加Icepak模块12.3.5热源设置12.3.6求解分析12.3.7Post后处理12.3.8静态力学分析12.4本章

小结

何嘉扬，副教授，从事教学科研工作二十余年，拥有丰富的项目实践经验，精通各类工程仿真分析

软件，擅长热力学与多物理场仿真应用。在服务地方产业与企业技术难题攻关方面经验丰富，曾主

持协同创新中心项目、供需对接就业育人项目等多个产教融合课题，获全国行业教学成果奖一等奖

等荣誉，致力于将工程仿真技术融入教学与实际工程场景。