機械結(jié)構(gòu)有限元分析內(nèi)容簡介

本書系統(tǒng)、全面地介紹了有限元法的基本概念、基礎理論、基于ANSYS的有限元建模方法及其工程應用,使理論和實踐應用有機地結(jié)合起來,讓讀者不僅對機械結(jié)構(gòu)有限元分析有較為全面的了解,更重要的是學會如何使用有限元法應用于畢業(yè)設計和解決實際工程問題.本書能使本科生充分鞏固材料力學理論、掌握有限元分析的原理和滿足本科生上機需要,通過本書的學習可以為畢業(yè)設計和以后工作提供幫助.　ANSYS是本書不可分割的一部分,全書按點(關(guān)鍵點、節(jié)點)、線(桁架、梁單元)、面(平面單元)、體(三維實體)內(nèi)容展開,共分9章,第1章緒論、

書名 機械結(jié)構(gòu)有限元分析

書號 978-7-118-06861-0

作者 宋志安等

出版時間 2010年6月

譯者

版次 1版1次

開本 16

裝幀 平裝

出版基金

頁數(shù) 298

字數(shù) 430

中圖分類 TH112

叢書名 普通高等院校“十二五”規(guī)劃教材

定價 35.00

機械結(jié)構(gòu)有限元分析:ANSYS與ANSYS Workbench工程應用

第1章 緒論1

1.1 有限元法國內(nèi)外發(fā)展概況1

1.2 基于 MATLAB 的有限元法基本理論2

1.2.1 變分法2

1.2.2 Rayleigh-Ritz 方法4

1.2.3 加權(quán)余量法10

1.2.4 函數(shù)降階與試探函數(shù)16

1.3 有限元的特點18

1.4 有限元法的應用19

1.4.1 有限元法的應用范圍19

1.4.2 有限元法在產(chǎn)品開發(fā)中的應用19

思考題21

第2章 ANSYS 基本操作22

2.1 ANSYS12.0 基本介紹22

2.1.1 ANSYS12.0 運行環(huán)境的配置22

2.1.2 ANSYS12.0 界面介紹23

2.1.3 ANSYS 文件類型25

2.1.4 ANSYS 工作方式26

2.1.5 ANSYS 的基本分析步驟27

2.2 建立模型28

2.2.1 指定工作目錄、作業(yè)名和分析標題28

2.2.2 定義圖形界面過濾參數(shù)29

2.2.3 ANSYS 的單位制29

2.2.4 定義單元類型30

2.2.5 定義單元實常數(shù)32

2.2.6 定義材料屬性34

2.2.7 創(chuàng)建幾何模型35

2.2.8 對實體模型劃分網(wǎng)格46

2.3 加載和求解51

2.3.1 加載51

2.3.2 求解57

2.4 后處理61

2.4.1 讀入結(jié)果數(shù)據(jù)61

2.4.2 使用單元表62

2.4.3 使用POST1 查看計算結(jié)果65

思考題69

第3章 桁架70

3.1 一 維 桁 架70

3.1.1 一維桁架傳統(tǒng)法求解理論70

3.1.2 一維桁架傳統(tǒng)法求解方法72

3.1.3 基于ANSYS 的有限元分析過程74

3.2 二維桁架78

3.2.1 二維桁架基礎理論78

3.2.2 二維桁架工程實例傳統(tǒng)解法81

3.2.3 傳統(tǒng)解題方法82

3.2.4 基于MATLAB 的求解方法84

3.2.4 基于ANSYS 的求解方法86

3.3 空間桁架93

3.3.1 引言93

3.3.2 三維桁架分析理論基礎93

3.3.3 編程思路95

3.3.4 程序?qū)崿F(xiàn)99

3.3.5 結(jié)論102

3.3.6 基于ANSYS 的有限元分析方法102

思考題106

第4章 梁理論與實例108

4.1 梁理論108

4.2 ANSYS 梁單元109

4.3 位移函數(shù)推導梁單元的有限元格式109

4.4 梁結(jié)構(gòu)的靜力學分析實例111

4.4.1 均布載荷力下梁的撓度分析111

4.4.2 橋式起重機大梁受到均布載荷和集中力作用下的分析118

4.4.3 懸臂梁優(yōu)化算例129

思考題139

第5章 平面問題和軸對稱問題的有限元法141

5.1 平面問題基本知識141

5.1.1 平面應力問題141

5.1.2 平面應變問題141

5.1.3 平面問題基本方程142

5.1.4 平面問題的三角形單元求解143

5.2 軸對稱問題基本知識145

5.2.1 軸對稱問題的定義145

5.2.2 基本變量和基本方程146

5.3 板分析實例148

5.3.1 問題的描述148

5.3.2 ANSYS 操作步驟148

5.4 軸對稱圓筒分析實例161

5.4.1 問題描述161

5.4.2 ANSYS 操作步驟162

思考題173

第6章 薄板彎曲問題的有限元法174

6.1 薄板彎曲的基本方程174

6.1.1 定義及假設174

6.1.2 薄板彎曲的基本方程175

6.2 矩形薄板單元分析179

6.2.1 矩形薄板單元的位移函數(shù)179

6.2.2 矩形薄板單元的剛度矩陣182

6.2.3 矩形薄板單元的載荷移置186

6.2.4 計算例題187

6.3 三角形薄板單元分析188

6.3.1 三角形薄板單元的位移函數(shù)189

6.3.2 三角形薄板的單元剛度矩陣192

6.3.3 三角形薄板單元的載荷移置195

6.4 ANSYS 求解板殼問題196

6.4.1 殼單元的定義與使用196

6.4.2 帶有加強筋平板的靜力分析197

思考題205

第7章 空間軸對稱問題206

7.1 離散化206

7.2 單元的應變和應力207

7.2.1 單元位移函數(shù)207

7.2.2 幾何方程208

7.2.3 應力方程209

7.3 單元剛度矩陣和等效節(jié)點載荷210

7.3.1 單元剛度矩陣210

7.3.2 等效節(jié)點載荷210

第8章 三維實體213

8.1 三維實體模型的定義213

8.2 四節(jié)點四面體單元213

8.3 基于四節(jié)點四面體單元的三維固體力學問題的有限元分析215

8.4 ANSYS 中的三維單元示例220

8.4.1 熱力學—實體單元220

8.4.2 結(jié)構(gòu)—實體單元221

8.5 三維實體建模222

8.5.1 模型生成222

8.5.2 實體造型224

8.6 ANSYS 與其他三維建模軟件的接口235

8.6.1 用IGES 文件進行工作235

8.6.2 IGES 輸入過程236

8.6.3 ANSYS 和Pro/E 接口方法236

8.6.4 ANSYS 和Catia 接口方法237

8.7 對實體單元劃分網(wǎng)格的方法237

8.7.1 如何對實體模型進行網(wǎng)格劃分237

8.7.2 定義單元類型238

8.7.3 網(wǎng)格劃分控制238

8.8 工程實例——輪子的受力分析241

8.8.1 問題的描述241

8.8.2 GUI 操作方式242

8.8.3 命令流方式254

思考題257

第9章 ANSYS Workbench 簡介及應用258

9.1 參數(shù)化建模模塊DM259

9.1.1 DM 模塊啟動259

9.1.2 DM 中建立螺旋彈簧模型261

9.1.3 簡單幾何體特征創(chuàng)建263

9.2 分析工具模塊 DesignSpace266

9.2.1 DS 模塊啟動266

9.2.2 螺旋彈簧的靜力分析267

9.2.3 螺旋彈簧的模態(tài)分析279

9.3 優(yōu)化設計模塊DX281

9.3.1 DX 模塊啟動283

9.3.2 螺旋彈簧的優(yōu)化設計283

思考題289

參考文獻290"

內(nèi)容介紹

趙汝嘉、曹巖主編的《機械結(jié)構(gòu)有限元分析及應用軟件(普通高等教育十一五國家級規(guī)劃教材)》從工程實際出發(fā)，將機械結(jié)構(gòu)分析理論與有限元方法緊密結(jié)合，進行機械產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設計及靜、動、熱特性分析，并通過諸多實例，加深對基本概念及方法的理解。其主要內(nèi)容包括有限元分析的彈性力學基本知識，有限元方法基本概念，機械結(jié)構(gòu)分析有限元方法的實施技術(shù)，機械產(chǎn)品靜、動、熱特性分析的有限元方法，以及CAD/CAM集成系統(tǒng)中機械結(jié)構(gòu)有限元分析過程。在附錄中提供了教學示范程序及供讀者練習的習題。

《機械結(jié)構(gòu)有限元分析及應用軟件(普通高等教育十一五國家級規(guī)劃教材)》可作為機械類研究生教材或教學參考書，也可供機械產(chǎn)品設計人員參考使用。

2100433B

第1章 緒論

1.1 有限單元法簡介

1.2 有限單元法的基本思想

1.3 有限單元法的基本步驟

1.4 機械結(jié)構(gòu)分析中的常用單元

習題

第2章 彈性力學基礎

2.1 引言

2.2 彈性力學的幾個基本概念

2.3 應力分析

2.4 應變分析

2.5 物理方程

2.6 彈性力學中的幾個典型問題

2.7 彈性力學問題的一般求解方法

2.8 能量法與虛位移原理

習題

第3章 平面問題

3.1 平面梁單元

3.2 平面三角形常應變單元

3.3 平面三角形單元應用舉例

3.4 單元形函數(shù)的構(gòu)造

3.5 等效結(jié)點載荷列陣

3.6 矩形單元與平面等參元

習題

第4章 軸對稱與空間問題

4.1 軸對稱問題

4.2 空間問題

4.3 空間等參元與空間軸對稱等參元

4.4 應用實例

習題

第5章 薄板彎曲問題

5.1 彈性力學薄板彎曲問題的基本方程式

5.2 矩形薄板單元的剛度矩陣

5.3 三角形薄板單元的剛度矩陣

5.4 板和梁單元的組合問題

習題

第6章 結(jié)構(gòu)動力學問題

6.1 結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的動力學方程式

6.2 結(jié)構(gòu)的無阻尼自由振動方程式

6.3 單元質(zhì)量矩陣

6.4 單元阻尼矩陣

6.5 求解自由振動問題簡例

6.6 特征值問題及其解法

6.7 振動系統(tǒng)動力響應計算

習題

第7章 溫度場和熱應力問題

7.1 熱傳導問題的有限元分析

7.2 熱彈性應力問題的有限元分析

7.3 應用實例

習題

第8章 材料非線性問題

8.1 非線性方程組的解法

8.2 塑性基本法則及應力應變關(guān)系

8.3 彈塑性問題的有限元解法

8.4 蠕變問題的有限元計算

8.5 應用實例

習題

第9章 幾何非線性問題

9.1 小變形幾何非線性有限元方程的建立與求解

9.2 有限變形幾何非線性的幾何描述

9.3 格林(Gteen)應變與阿爾曼西(AImansi)應變

9.4 歐拉(Eu1er)、拉格朗日(1grange)和克希荷夫(Kirchhoff)應力

9.5 有限變形幾何非線性有限元方程的建立與求解

9.6 大變形增量問題的求解方法

9.7 算例

習題

第10章 結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性問題

10.1 彈性結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性

10.2 結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的判別

10.3 屈曲后的平衡路徑分析

10.4 帶初始缺陷的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性問題

10.5 數(shù)值算例

作　者：張文志　等編著

出 版 社：哈爾濱工業(yè)大學出版社

出版時間：2006-7-1

版　次：1

頁　數(shù)：268

字　數(shù)：426000

印刷時間：2008-11-1

開　本：16開

紙　張：膠版紙

印　次：2

I S B N：9787560323336

包　裝：平裝