ANSYS有限元分析工程應(yīng)用實例教程

《ANSYS有限元分析工程應(yīng)用實例教程》共計11章，以結(jié)構(gòu)分析為主，包括靜力分析、材料非線性分析、接觸非線性分析、幾何非線性分析、優(yōu)化分析、動力學(xué)分析、疲勞分析、復(fù)合材料等，同時也涉及了熱分析。全面的理論基礎(chǔ)與典型案例相結(jié)合是《ANSYS有限元分析工程應(yīng)用實例教程》的顯著特色，其中案例貼合實際，講解精辟透徹，處理問題思路清晰，論述內(nèi)容深入獨(dú)到。

《ANSYS有限元分析工程應(yīng)用實例教程》可作為土木工程領(lǐng)域研究人員和結(jié)構(gòu)計算分析人員學(xué)習(xí)ANSYS的教材，也可供機(jī)械、航空航天、能源、交通運(yùn)輸、水利、電子、地礦、生物醫(yī)學(xué)等眾多領(lǐng)域從業(yè)技術(shù)人員作為使用ANSYS的參考書。ANSYS是國際流行的大型通用有限元分析軟件，是目前最有影響力的有限元軟件之一。其融結(jié)構(gòu)、流體、電磁場、聲場和耦合場分析于一體，涵蓋了機(jī)械、航空航天、能源、交通運(yùn)輸、土木工程、水利、電子、地礦、生物醫(yī)學(xué)、教學(xué)科研等眾多領(lǐng)域。

第1章 概述

1.1 有限單元法

1.2 ANSYS軟件

1.3 ANSYS圖形用戶界面

1.4 ANSYS文件

1.5 小結(jié)

第2章 ANSYS應(yīng)用基礎(chǔ)

2.1 概述

2.2 前處理

2.3 施加載荷并求解

2.4 后處理

2.5 小結(jié)

第3章 結(jié)構(gòu)靜力學(xué)分析

3.1 概述

3.2 結(jié)構(gòu)靜力學(xué)分析的相關(guān)理論

3.3 結(jié)構(gòu)靜力學(xué)分析的過程和步驟

3.4 膠凳受力分析

3.5 塔架受力分析

3.6 橋梁受力分析

3.7 本章習(xí)題

3.8 小結(jié)

第4章 接觸非線性分析

4.1 概述

4.2 接觸問題分析

4.3 卸扣受力分析

4.4 螺栓連接分析

4.5 彈性觸頭分析

4.6 本章習(xí)題

4.7 小結(jié)

第5章 屈曲分析

5.1 概述

5.2 特征值屈曲分析

5.3 非線性屈曲分析

5.4 拱形梁屈曲分析

5.5 本章習(xí)題

5.6 小結(jié)

第6章 材料非線性分析

6.1 概述

6.2 非線性材料類型

6.3 型材拉彎分析

6.4 本章習(xí)題

6.5 小結(jié)

第7章 結(jié)構(gòu)動力學(xué)分析

7.1 概述

7.2 模態(tài)分析

7.3 諧響應(yīng)分析

7.4 瞬態(tài)動力學(xué)分析

7.5 譜分析

7.6 本章習(xí)題

7.7 小結(jié)

第8章 熱分析

8.1 概述

8.2 穩(wěn)態(tài)熱分析

8.3 瞬態(tài)熱分析

8.4 熱應(yīng)力分析

8.5 熱分析其他問題

8.6 本章習(xí)題

8.7 小結(jié)

第9章 優(yōu)化分析

9.1 概述

9.2 優(yōu)化分析過程與步驟

9.3 優(yōu)化分析實例

9.4 本章習(xí)題

9.5 小結(jié)

第10章 疲勞分析

10.1 概述

10.2 ANSYS疲勞分析過程與步驟

10.3 疲勞分析實例

10.4 本章習(xí)題

10.5 小結(jié)

第11章 復(fù)合材料

11.1 概述

11.2 復(fù)合材料分析常用單元

11.3 復(fù)合材料分析技術(shù)

11.4 復(fù)合材料應(yīng)用案例

11.5 本章習(xí)題

11.6 小結(jié) 2100433B

《有限元分析及ANSYS 18.0工程應(yīng)用》介紹了有限元法理論及ANSYS 軟件在有限元分析中的應(yīng)用。全書主要內(nèi)容包括： 有限元法與ANSYS簡介、有限元法理論、ANSYS幾何建模、ANSYS網(wǎng)格劃分、ANSYS加載及求解、ANSYS結(jié)果后處理、結(jié)構(gòu)靜力分析、模態(tài)分析、諧響應(yīng)分析、瞬態(tài)動力學(xué)分析、非線性分析、接觸分析和熱分析等內(nèi)容。 《有限元分析及ANSYS 18.0工程應(yīng)用》可作為工程力學(xué)專業(yè)和機(jī)械工程專業(yè)本科生的專業(yè)課教材， 可作為機(jī)械設(shè)計制造及其自動化、機(jī)械設(shè)計及理論、機(jī)械電子工程等專業(yè)高年級本科生、研究生教材， 也可作為高等職業(yè)學(xué)校、高等?？茖W(xué)校、成人高等學(xué)校的機(jī)電一體化、數(shù)控技術(shù)及應(yīng)用、機(jī)械制造及自動化等專業(yè)的教材， 還可作為相關(guān)工程技術(shù)人員的參考資料或培訓(xùn)教材。

《ANSYS有限元分析與工程應(yīng)用(提供書中部分內(nèi)容的命令流)》共分為8章，主要內(nèi)容包括：ANSYS13.0概述；ANSYS分析的基本步驟，即分析問題、建立幾何模型、創(chuàng)建有限元模型、施加載荷、求解，以及后處理分析；線性靜力分析；熱學(xué)分析；動力學(xué)分析；非線性分析；疲勞斷裂問題分析：優(yōu)化設(shè)計。

也可作為理工科院校相關(guān)專業(yè)的高年級本科生、研究生及教師學(xué)習(xí)ANSYS軟件的培訓(xùn)教材，也可以作為從事相關(guān)領(lǐng)域科學(xué)技術(shù)研究的工程技術(shù)人員學(xué)習(xí)和使用ANSYS軟件的參考書。

第1章 ANSYS13.0概述

1.1 有限元方法簡介

1.1.1 有限元方法的基本思想

1.1.2 有限元方法特點

1.1.3 有限元分析基本步驟

1.2 ANSYS產(chǎn)品簡介

1.2.1 ANSYS系列產(chǎn)品發(fā)展過程

1.2.2 ANSYS13.0技術(shù)特點

1.2.3 ANSYS13.0功能創(chuàng)新

1.2.4 ANSYS13.0使用環(huán)境

1.2.5 ANSYS13.0軟件功能

1.2.6 ANSYS13.0文件系統(tǒng)

1.3 ANSYS13.0的基本操作

1.3.1 ANSYS13.0啟動

1.3.2 ANSYS13.0用戶界面

1.3.3 ANSYS13.0退出

1.4 ANSYS13.0典型分析過程

1.4.1 前處理

1.4.2 加載求解

1.4.3 后處理

1.5 ANSYS13.0的幫助文件

本章小結(jié)

思考題

常見疑難問題解析

第2章 ANSYS分析的基本步驟

2.1 分析問題

2.2 建立幾何模型

2.2.1 自底向上建模方法

2.2.2 自頂向下建模方法

2.2.3 實體模型的布爾操作

2.2.4 從其他系統(tǒng)導(dǎo)入模型

2.3 創(chuàng)建有限元模型

2.3.1 設(shè)定單元屬性

2.3.2 網(wǎng)格劃分控制

2.3.3 自由網(wǎng)格劃分與映射網(wǎng)格劃分

2.3.4 網(wǎng)格質(zhì)量檢查和修改

2.3.5 直接生成單元網(wǎng)格的方法

2.4 施加載荷

2.4.1 載荷概述

2.4.2 施加載荷

2.4.3 設(shè)定載荷步選項

2.5 求解

2.5.1 求解器

2.5.2 求解多步載荷

2.5.3 求解注意事項

2.6 后處理

2.6.1 后處理概述

2.6.2 通用后處理器

2.6.3 時間歷程后處理器

2.7 工程實例：簡單臺柱靜力分析

2.7.1 問題描述

2.7.2 問題分析

2.7.3 求解步驟

2.7.4 簡單臺柱靜力分析完整命令流

本章小結(jié)

思考題

常見疑難問題解析

第3章 線性靜力分析

3.1 線性靜力分析基本過程

3.1.1 靜力分析概述

3.1.2 線性靜力分析基本步驟

3.2 桿系結(jié)構(gòu)靜力分析

3.2.1 桿系結(jié)構(gòu)的定義

3.2.2 ANSYS常用的桿單元

3.2.3 實例分析：人字形屋架的靜力分析

3.3 梁結(jié)構(gòu)靜力分析

3.3.1 梁結(jié)構(gòu)的定義

3.3.2 ANSYS常用的梁單元

3.3.3 實例分析：工字截面梁平面彎曲分析

3.4 板殼結(jié)構(gòu)靜力分析

3.4.1 板殼結(jié)構(gòu)的定義

3.4.2 ANSYS常用的板殼單元

3.4.3 實例分析：薄板圓孔構(gòu)件承載分析

3.5 工程實例：龍門起重機(jī)主梁靜力分析

3.5.1 問題描述

3.5.2 問題分析

3.5.3 求解步驟

3.5.4 龍門起重機(jī)主梁靜力分析完整命令流

本章小結(jié)

思考題

常見疑難問題解析

第4章 熱學(xué)分析

4.1 熱學(xué)分析簡介

4.1.1 基本傳熱方式

4.1.2 熱學(xué)分析的分類

4.1.3 熱學(xué)分析的基本材料屬性

4.1.4 熱學(xué)分析的邊界條件

4.1.5 熱學(xué)分析參數(shù)符號和單元

4.2 穩(wěn)態(tài)熱分析

4.2.1 穩(wěn)態(tài)熱分析概述

4.2.2 實例分析：實心圓柱體的穩(wěn)態(tài)熱傳導(dǎo)過程分析

4.2.3 實心圓柱體的穩(wěn)態(tài)熱傳導(dǎo)過程分析完整命令流

4.3 瞬態(tài)熱分析

4.3.1 瞬態(tài)熱分析概述

4.3.2 實例分析：平板對接焊過程模擬

4.3.3 平板對接焊過程模擬完整命令流

4.4 熱輻射分析

4.4.1 熱輻射分析概述

4.4.2 實例分析：黑體熱輻射分析

4.4.3 黑體熱輻射分析完整求解命令流

4.5 相變熱分析

4.5.1 相變熱分析概述

4.5.2 實例分析：冰塊融化的熱分析

4.5.3 完整命令流

4.6 熱-結(jié)構(gòu)耦合場分析

4.6.1 熱-結(jié)構(gòu)耦合場概述

4.6.2 實例分析：壓力容器熱-結(jié)構(gòu)耦合分析

4.6.3 壓力容器熱-結(jié)構(gòu)耦合分析完整命令流

4.7 工程實例：金剛石膜的殘余熱應(yīng)力計算

4.7.1 問題描述和分析

4.7.2 求解步驟

4.7.3 金剛石膜的殘余熱應(yīng)力完整命令流

本章小結(jié)

思考題

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第5章 動力學(xué)分析

5.1 動力學(xué)分析簡介

5.2 模態(tài)分析

5.2.1 概述

5.2.2 實例分析一：桁架橋模態(tài)分析

5.2.3 桁架橋模態(tài)分析完整命令流

5.2.4 實例分析二：錨固式儲液罐的模態(tài)分析

5.2.5 錨固式儲液罐的模態(tài)分析完整命令流

5.3 諧響應(yīng)分析

5.3.1 概述

5.3.2 實例分析：彈簧質(zhì)量系統(tǒng)諧響應(yīng)分析

5.3.3 彈簧質(zhì)量系統(tǒng)諧響應(yīng)分析完整命令流

5.4 瞬態(tài)動力學(xué)分析

5.4.1 概述

5.4.2 實例分析：預(yù)應(yīng)力T梁瞬態(tài)分析

5.4.3 預(yù)應(yīng)力T梁瞬態(tài)分析完整命令流

5.5 譜分析

5.5.1 概述

5.5.2 實例分析：獨(dú)塔兩跨斜拉橋譜分析

5.5.3 獨(dú)塔兩跨斜拉橋譜分析完整命令流

本章小結(jié)

思考題

常見疑難問題解析

第6章 非線性分析

6.1 非線性分析概論

6.1.1 非線性行為的原因

6.1.2 非線性分析的特殊性

6.2 非線性分析的基本步驟

6.2.1 前處理

6.2.2 加載求解

6.2.3 后處理

6.3 幾何非線性分析

6.3.1 概述

6.3.2 實例分析：懸臂梁屈曲分析

6.3.3 實例分析：二力桿件的大變形分析

6.4 材料非線性分析

6.4.1 材料非線性概述

6.4.2 實例分析：均質(zhì)圓棒基于雙線性本構(gòu)模型下的應(yīng)力-應(yīng)變響應(yīng)

6.4.3 實例分析：基于Chaboche 循環(huán)本構(gòu)模型下的應(yīng)力響應(yīng)

6.5 狀態(tài)非線性分析

6.5.1 接觸分析概述

6.5.2 實例分析：鋼球/PMMA 平面試樣的徑向微動接觸分析

6.5.3 實例分析：微動墊作用下的循環(huán)彎曲接觸分析

本章小結(jié)

思考題

常見疑難問題解析

第7章 疲勞斷裂問題分析

7.1 疲勞斷裂概述

7.1.1 應(yīng)力強(qiáng)度因子定義

7.1.2 J積分定義

7.1.3 能量釋放率定義

7.2 斷裂疲勞問題分析的基本步驟

7.2.1 建立斷裂模型

7.2.2 施加有限元邊界條件

7.2.3 進(jìn)行彈塑性分析

7.2.4 計算斷裂參數(shù)

7.3 工程實例：線彈性斷裂分析

7.3.1 問題描述

7.3.2 問題分析

7.3.3 求解步驟

7.3.4 CT試樣斷裂應(yīng)力強(qiáng)度因子計算分析完整命令流

7.4 工程實例：彈塑性J積分計算

7.4.1 問題描述

7.4.2 問題分析

7.4.3 求解步驟

7.4.4 中心裂紋板斷裂J積分計算分析完整命令流

本章小結(jié)

思考題

常見疑難問題解析

第8章 優(yōu)化設(shè)計

8.1 優(yōu)化設(shè)計概述

8.1.1 什么是優(yōu)化設(shè)計

8.1.2 基本概念

8.2 優(yōu)化設(shè)計分析基本步驟

8.2.1 生成分析文件

8.2.2 建立優(yōu)化過程中的參數(shù)

8.2.3 進(jìn)入OPT，指定分析文件

8.2.4 聲明優(yōu)化變量

8.2.5 選擇優(yōu)化工具或優(yōu)化方法

8.2.6 指定 2100433B