ANSYS Workbench 14有限元模拟：气动PDMS手指案例分析

"Finite Element Simulations with ANSYS Workbench 14" 本书主要探讨了使用ANSYS Workbench 14进行有限元模拟(Finite Element Simulations)的技术与应用。ANSYS Workbench是一款集成的工程仿真软件，它允许用户对结构、流体、热传递、电磁等复杂工程问题进行建模、求解和分析。 在第一章“Introduction”中，作者通过一个具体的案例研究——气动驱动的PDMS手指(Pneumatically Actuated PDMS Fingers)来引入主题。这个案例是关于一种由外科医生通过互联网远程控制的手术并行机器人系统的一部分。研究集中在单个手指上，展示了如何使用有限元方法分析其受压变形的行为。 1.1节深入介绍了这个案例。问题描述包括未变形的手指形状，随着空气压力增加手指向下弯曲的过程。此外，还展示了材料的应力-应变曲线，这对手指的弹性行为至关重要。材料属性（如PDMS弹性体）的准备，几何模型的创建，以及静态结构模拟的生成都是分析过程的关键步骤。 1.3节“Finite Element Methods:A Conceptual Introduction”则提供了有限元方法的基本概念。有限元方法是一种数值分析技术，用于将复杂的物理问题转化为可解的数学模型。通过将连续区域划分为许多互不重叠的子区域（有限元），然后对每个元素进行局部分析，最后整合所有结果得到整体解决方案。 1.4节讨论了材料的失效准则，这是确保结构安全和可靠性的关键因素。理解材料在不同应力状态下的行为，如屈服、断裂等，对于预测和防止实际工程中的失效至关重要。 1.5节则是对本章内容的回顾，帮助读者巩固学习到的概念和应用。 这本书通过实际案例向读者介绍了如何使用ANSYS Workbench 14进行有限元分析，涵盖了从问题定义、材料属性设定、几何建模、有限元划分到模拟求解的整个流程，是学习和提升有限元仿真技能的重要参考资料。