課程大綱

一、基礎理論與軟件入門
1. Workbench平臺基礎
? 界面與模塊功能：Workbench項目管理、文件管理模式、Mechanical APDL與Workbench對比311。
? 幾何建模工具：DesignModeler/SpaceClaim操作（草圖創建、3D幾何體生成、CAD導入與修復）54。
? 單位制統一原則：確保模型尺寸、材料屬性、載荷單位一致11。
2. 網格劃分基礎
? 網格類型與適用場景：
■ 四面體網格：復雜幾何快速劃分（Patch Conforming/Independent算法選擇）17。
■ 六面體網格：高精度應力分析（掃掠法、多區劃分）67。
? 網格質量指標：雅可比系數（<0.7）、長寬比（<5）、邊界層網格（Y+控制）18。

二、前處理技術專項
1. 幾何處理與簡化
? 幾何修復：刪除倒角/小孔（Defeaturing Tolerance設置）、中面抽取（薄壁結構）45。
? 對稱簡化：1/4或1/2模型切割（Tools→Symmetry）4。
2. 網格劃分進階
? 全局控制：
■ 單元階數（Linear/Quadratic）、自適應尺寸（Resolution 0-7）87。
■ 曲率/鄰近加密（螺釘孔、薄壁區域）26。
? 局部控制：
■ 面/邊尺寸控制、膨脹層（邊界層網格）、Pinch功能（忽略微小特征）28。
3. 材料與邊界條件
? 材料庫配置：彈性模量、泊松比、非線性參數（塑性、超彈性）94。
? 載荷與約束：固定約束、壓力載荷、熱對流邊界（燃氣溫度與換熱系數）114。

三、后處理技術與分析
1. 基礎后處理操作
? 結果可視化：云圖（應力/溫度）、矢量圖（熱流方向）、動畫（瞬態分析）1213。
? 極值提取：通過Worksheet或User Defined Result計算溫度差值（T_max - T_min）14。
2. 高級數據分析
? 應力集中評估：路徑應力提取、安全系數計算12。
? 疲勞分析：nCode集成（S-N曲線輸入、載荷譜雨流計數）1213。
3. 報告生成與優化
? 自定義報告：包含文本、圖表、動畫（PPT/PDF導出）13。
? 參數化優化：拓撲優化（散熱結構輕量化）、尺寸敏感性分析124。

四、行業案例實戰
1. 結構力學案例
? 風力發電機葉片靜態分析（線性靜力學）3。
? 活塞熱-結構耦合（溫度場導入應力分析）4。
2. 流體與多物理場案例
? 電子散熱器共軛傳熱（流-固耦合）10。
? 隨機振動疲勞（PSD譜分析）312。

五、培訓形式與資源
? 授課方式：理論30% + 案例實操70%（提供模型文件與操作手冊）14。
? 適用對象：CAE工程師、機械設計師、高校研究人員。