本书以联系和对比的方式系统且全面地讲解了ANSYS Workbench热学分析及优化设计过程中的各种问题，从工程实例出发，侧重解决热学计算问题和优化设计流程与工程问题。
本书内容分为4章：第1章介绍热学有限元分析的基本概念；第2章详细介绍ANSYS Workbench软件中Mechanical模块的热分析，包含热传导、热对流、热辐射、瞬态和非线性热分析、扩散、热固耦合分析；第3章详细介绍ANSYS Workbench软件中Fluent模块的热分析，包含热传导、移动热源、对流和辐射、多孔介质的蒸发、凝华结霜、热分析标量方程、流固耦合传热分析；第4章详细介绍ANSYS Workbench软件中的优化设计过程，重点讲解拓扑优化、增材制造和试验优化设计的基本原理及分析过程。
本书内容丰富新颖，融入了现代工程教育思想，旨在帮助读者提升运用工程方法解决实际问题的能力。本书主要面向ANSYS Workbench软件的初级和中级用户，可供机械、材料、土木、能源、汽车交通、航空航天、水利水电等专业的本科生、研究生、教师、工程技术人员和CAE爱好者学习参考。

专业针对性强专门解决热分析和优化设计过程中的各种问题。
内容独创性强全面总结作者多年从事有限元分析的实战经验。
案例实用性强全部案例来自工程实践，有效整合理论与实践。
配套资源丰富案例配套资源可免费下载，提供QQ社群答疑。

周炬，南华大学机械工程学院副教授，长期从事有限元相关的课程教学工作，拥有近20年ANSYS软件应用经验。
苏金英，高级工程师，曾在企业从事产品研发工作，现为湖南有色金属职业技术学院教师，有很强的CAD CAE软件应用和实战能力。

第 1章 关于热分析的基本解析1
1.1 Mechanical模块与CFD模块的热分析计算1
1.2 Mechanical模块与CFD模块在热分析中的区别18
1.3 热分析有限元计算的原理29
1.3.1 复合棒材稳态热传导的有限元计算30
1.3.2 复合棒材对流状态的有限元计算36
1.3.3 棒材瞬态热传导的有限元计算39
第 2章 关于Mechanical模块热分析的基本解析48
2.1 热传导分析49
2.1.1 零件的热传导计算49
2.1.2 部件的热传导计算61
2.1.3 接触热阻的热传导计算72
2.2 热对流分析79
2.2.1 水冷散热器的热对流计算79
2.2.2 电池座的热对流计算89
2.3 热辐射分析97
2.3.1 开放环境热辐射计算98
2.3.2 面对面热辐射计算105
2.4 瞬态和非线性热分析115
2.4.1 瞬态热分析之初始温度116
2.4.2 温控器分析122
2.4.3 相变分析129
2.4.4 瞬态热分析的能量平衡138
2.5 扩散分析145
2.5.1 稳态渗流计算145
2.5.2 耦合扩散计算152
2.5.3 界面不连续扩散计算158
2.6 温度场与结构场耦合分析164
2.6.1 稳态热应变计算166
2.6.2 热屈曲计算175
2.6.3 热固接触计算182
2.6.4 热固顺序耦合计算195
2.6.5 热模态分析206
2.6.6 摩擦生热计算218
第3章 关于Fluent模块热分析的基本解析231
3.1 热传导分析241
3.2 焊接移动热源分析251
3.3 对流与太阳辐射分析259
3.4 蒸发与多孔介质传热分析271
3.5 凝华结霜分析285
3.6 标量方程热分析302
3.7 流固耦合传热分析312
3.7.1 独立Fluent模块的流固耦合传热分析313
3.7.2 Fluent和Mechanical模块单向流固耦合传热分析322
3.7.3 System Coupling组合双向流固热耦合分析333
第4章 优化设计348
4.1 拓扑优化349
4.1.1 结构拓扑优化基本流程350
4.1.2 晶格拓扑优化基本流程365
4.1.3 流体拓扑优化基本流程373
4.2 增材制造与优化设计389
4.2.1 增材制造前处理基本分析流程390
4.2.2 增材制造工艺模拟基本分析流程397
4.2.3 增材制造材料分析基本流程407
4.2.4 增材制造过程模拟流程417
4.3 试验优化设计431
4.3.1 参数化设置433
4.3.2 网格参数化分析439
4.3.3 参数相关性分析449
4.3.4 响应面优化与反演设计458
4.3.5 6分析476
4.3.6 3D ROM分析488
参考资料500