ANSYS Workbench 结构工程高级应用的 前传（精选）.pdf

《ANSYS Workbench 结构工程高级应用》前传作者刘笑天
《ANSYS Workbench 结构工程高级应用》前传
时光如梭,岁月蹉跎。在投入了巨大的努力与经历了小小的波折后,笔者的《ANSYS
Workbench 结构工程高级应用》一书,在 ANSYS China 公司的官方策划与中国水利水电出版
社的帮助下,终于即将在 2015 年 1 月,通过全渠道出版发行了。总页数约 450,首印 4000,
定价 78。
既然是前传,则主要讲讲本书出版前的故事。这是一个屌丝逆袭的故事,这是一个励志
人心的故事。
说到故事,要从 2011 年 7 月谈起。那时笔者第一次接触神奇的 ANSYS 软件。
笔者所在的部门,主要从事某专用空调(后简称空调)的设计与研发工作。该空调,与
常规大型商业中央空调最大的不同是,其要承受在特定工厂环境运行期间,除了一般荷载外,
还需考虑偶然发生的,强烈地震作用的影响,如 SSE 地震工况或 ODE 地震工况,并需使用一
定的验证方法,保证在极端工况下,结构的完整性与可靠性。
如此设备,是安全相关级设备,则其极端工况下,如 SSE 地震工况或 ODE 地震工况,的
可靠性与完整性是否优良,会影响到整个工厂的安全运行;如此设备,是非安全相关级设备,
则其在极端工况下,如 SSE 地震工况下,不得影响旁边的,安全相关级设备的运行与安全。
其框架结构抗震设计的合理与否,考验了企业的结构设计能力。
其他的要求有:耐海洋盐雾腐蚀、抗辐照环境、机械与电气冗余设计、噪音控制、自动
调节控制、易于维修维护和降低运行成本、方便运输拆装等。空调机组,是个较为复杂的机
械设备,其招标文件的技术规格书,往往长达上百页内容。此处仅概略性的介绍极少量的技
术要求。
在以前,大多是采用有限元法,进行数值模拟分析,极少量的采用 1:1 样机的抗震性能
台架试验,进行设计验证工作。
曾经某大型工厂项目,因部分安全相关级空调的抗震分析不合格,各种拖延下,造成整
个工厂的空调系统交付运行时间,延期约半年。土建专业为了抢工期,将原设计用于运输空
调的临时孔洞封死,进行后续施工。在空调合格运抵现场后,重新打通原孔洞,再进行设备
安装工作,并修补孔洞,代价十分高昂。
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《ANSYS Workbench 结构工程高级应用》前传作者刘笑天
为了掌握和提升空调设计部的结构抗震设计能力,提高设计效率与质量,降低设计成本
与保证设计进度,控制和降低综合成本,高瞻远瞩,深谋远虑,知人善任,慧眼识珠的刘部
长,于 2011 年 7 月,找到笔者,进行了一次短暂而又深入的谈话。基本内容是,给笔者一
年的时间,学****并掌握空调结构抗震设计知识。使用的方法,要求基于 ANSYS 软件的有限元
法。
而当时的笔者,仅仅是建筑专业专科毕业后,从事机械设计工作仅 3 年,除了用 GB50017
的方法简单计算过一次,一根梁或一根柱的承载力,以及用有限元插件 Simulation,随便
跑过几个分析外,力学与有限元有关知识几乎空无一物的生手。
从零起步的人,没有过往知识的羁绊、没有条条框框的束缚、没有对失败的恐惧,在单
一目标的指引下,精力与能力比较方便集中,也会让学****更有针对性和效率,在合理的学****br/>方法和足够的坚持下,往往容易迸发出惊奇的能力。
几天后,我公司邀请哈尔滨工业大学的张先生,对技术部门的部分人员,进行了为期五
天的 ANSYS Mechanical APDL 面授培训。
这次培训中,张先生介绍了 ANSYS 静力学分析的各项基本操作,让笔者第一次近距离的
了解了这个软件。虽然在之前,大约是从 2010 年开始,笔者在同事王先生和张先生的帮助
下,自学使用 Solid Works 软件后,独立自学了其有限元插件 Simulation 和 Flow Simulation。
基本了解了,基于有限元技术,进行结构和流体分析的基本方法。但是在操作层面,其与
ANSYS 完全不可比较。
古板的界面、不熟悉的英文界面和需要从零开始,学****从未了解过的专业知识、身边毫
无专业人士可以请教,严重的打击了笔者的学****兴趣。笔者只能求助于网络的资源。
现在想想,其实对于任何一项专业知识的学****都需要一个良好的学****方法和****惯作为
支撑。一个专业知识强大的高人背后,必定蕴藏着强大的学****能力。自学能力强的人,是孤
寂的、痛苦的、又是欢愉的、内敛的、内心强大的。迷茫时,他们可以利用合理的学****方法
和坚定的信念,一步一步的走向光明。
而受制于应试教育体制下,流水线式“生产”出的学生“产品”,普遍自学能力不足。
对于需要独立自