ANSYS11.0有限元分析入门与提高PDF电子书下载

第1章 ANSYS 11.0简介 1

1.1 ANSYS 11.0的发展历史 1

1.2 ANSYS 11.0的组成与特点 2

1.2.1 ANSYS 11.0的组成 2

1.2.2 ANSYS 11.0的技术特点 3

1.3 ANSYS 11.0的功能 4

1.3.1 ANSYS 11.0的基本功能 4

1.3.2 ANSYS 11.0的新功能 5

1.3.3 ANSYS 11.0的新单元 8

1.4 ANSYS 11.0的基本操作 8

1.4.1 ANSYS 11.0的使用环境 8

1.4.2 ANSYS 11.0的操作方式 9

1.4.3 ANSYS 11.0的启动 10

1.4.4 ANSYS 11.0的图形用户界面 11

1.4.5 ANSYS 11.0的文件格式 14

1.5第一个有限元分析实战 14

1.5.1有限元法的基本架构 14

1.5.2提出问题 15

1.5.3定义参数 16

1.5.4创建几何模型 19

1.5.5划分网格 21

1.5.6加载数据 23

1.5.7求解 24

1.5.8结果分析 24

1.6小结 27

1.7习题 27

第2章 实体建模 29

2.1 ANSYS软件中的模型 29

2.1.1实体建模方法 29

2.1.2从CAD图形中导入实体模型 31

2.2 ANSYS软件的坐标系及其操作 31

2.2.1总体坐标系及其操作 31

2.2.2局部坐标系及其操作 32

2.2.3显示坐标系及其操作 34

2.2.4节点坐标系及其操作 35

2.2.5单元坐标系及其操作 36

2.2.6结果坐标系及其操作 36

2.3工作平面及其操作 37

2.3.1显示和设置工作平面 37

2.3.2旋转和平移工作平面 39

2.3.3定义工作平面 40

2.4自底向上建模 41

2.4.1定义关键点 41

2.4.2选择、查看和删除关键点 43

2.4.3定义线 44

2.4.4选择、查看和删除线 47

2.4.5定义面 48

2.4.6选择、查看和删除面 50

2.4.7定义体 50

2.4.8选择、查看和删除体 51

2.5自顶向下建模 51

2.5.1建立矩形面原始对象 52

2.5.2建立圆或环形面原始对象 53

2.5.3建立正多边形面原始对象 54

2.5.4建立长方体原始对象 56

2.5.5建立柱体原始对象 56

2.5.6建立多棱柱原始对象 57

2.5.7建立球体或部分球体原始对象 58

2.5.8建立锥体或圆台原始对象 59

2.5.9建立环体或部分环体原始对象 59

2.6布尔运算 60

2.6.1布尔运算的基础设置 60

2.6.2交运算 61

2.6.3加运算 64

2.6.4减运算 65

2.6.5切割运算 66

2.6.6搭接运算 69

2.6.7分割运算 70

2.6.8黏结运算 71

2.7综合实例——轴承座实体建模 72

2.8小结 79

2.9习题 79

第3章 网格划分 81

3.1网格划分的过程 81

3.1.1定义单元类型 81

3.1.2定义实常数 85

3.1.3定义材料参数 87

3.1.4分配单元属性 91

3.2网格划分控制 92

3.2.1网格划分工具 92

3.2.2 Smart Size网格划分控制 94

3.2.3尺寸控制 96

3.2.4单元形状控制 99

3.2.5网格划分器选择 100

3.3实体模型网格划分 104

3.3.1关键点网格划分 105

3.3.2线网格划分 105

3.3.3面网格划分 106

3.3.4体网格划分 106

3.3.5网格修改 108

3.4网格检查 111

3.4.1设置形状检查选项 111

3.4.2设置形状限制参数 112

3.4.3确定网格质量 113

3.5直接生成有限元模型 114

3.5.1节点定义 114

3.5.2单元定义 119

3.6综合实例 124

3.6.1问题描述 124

3.6.2 GUI操作步骤 125

3.7小结 130

3.8习题 130

第4章 加载与求解 132

4.1加载与求解概述 132

4.1.1载荷分类 132

4.1.2载荷步、子步和平衡迭代 133

4.1.3载荷的显示 134

4.1.4载荷步选项 134

4.1.5加载方式 135

4.2载荷的定义 136

4.2.1自由度约束 136

4.2.2集中载荷 140

4.2.3表面载荷 142

4.2.4体载荷 150

4.2.5特殊载荷 151

4.3求解 152

4.3.1选择合适的求解器 152

4.3.2求解多步载荷 154

4.4小结 156

4.5习题 156

第5章 通用后处理器 158

5.1通用后处理器概述 158

5.1.1通用后处理器处理的结果文件 158

5.1.2结果文件读入通用后处理器 159

5.1.3浏览结果数据集信息 160

5.1.4读取结果数据集 160

5.1.5设置结果输出方式与图形显示方式 163

5.2图形显示计算结果 164

5.2.1绘制变形图 164

5.2.2绘制等值线图 166

5.2.3绘制矢量图 168

5.2.4绘制粒子轨迹图 170

5.2.5绘制破碎图和压碎图 170

5.3路径操作 171

5.3.1定义路径 171

5.3.2观察沿路径的结果 173

5.3.3进行沿路径的数学运算 175

5.4单元表 175

5.4.1创建和修改单元表 176

5.4.2基于单元表的数学运算 177

5.4.3根据单元表绘制结果图形 178

5.5载荷组合及其运算 179

5.5.1创建载荷工况 179

5.5.2载荷工况的读写 180

5.5.3载荷工况数学运算 181

5.6综合实例——桁架计算 181

5.7小结 188

5.8习题 188

第6章 时间历程后处理器 190

6.1定义和存储变量 190

6.1.1变量定义 191

6.1.2变量存储 192

6.1.3变量的导入 193

6.2变量的操作 194

6.2.1数学运算 194

6.2.2变量与数组相互赋值 195

6.2.3数据平滑 198

6.2.4生成响应频谱 198

6.3查看变量 199

6.3.1图形显示 199

6.3.2列表显示 202

6.4动画技术 204

6.4.1直接生成动画 204

6.4.2通过动画帧显示动画 204

6.4.3动画播放 207

6.5综合实例——钢球温度计算 207

6.5.1问题描述 207

6.5.2 GUI操作步骤 207

6.6小结 215

6.7习题 216

第7章 结构静力分析 217

7.1结构线性静力分析 217

7.1.1线性静力分析基础 217

7.1.2线性静力分析实例 218

7.2结构非线性分析 223

7.2.1几何非线性分析 224

7.2.2几何非线性分析实例 225

7.2.3材料非线性分析 227

7.2.4材料非线性分析实例 228

7.3小结 232

7.4习题 232

第8章 ANSYS动态分析 234

8.1模态分析 234

8.1.1模态分析简介 234

8.1.2模态分析步骤 234

8.1.3模态分析实例 237

8.2瞬时动态分析 244

8.2.1瞬态动力分析简介 244

8.2.2瞬态动力分析步骤 244

8.2.3瞬时动力分析实例 247

8.3谐波响应分析 253

8.3.1谐波响应分析简介 253

8.3.2谐波响应分析步骤 253

8.3.3谐波响应分析实例 254

8.4小结 259

8.5习题 259

第9章 优化设计 260

9.1优化设计基本概念 260

9.2优化设计的步骤 262

9.2.1生成分析文件 263

9.2.2建立优化参数 266

9.2.3指定分析文件 266

9.2.4声明优化变量 266

9.2.5选择优化工具和方法 269

9.2.6指定优化循环控制方式 272

9.2.7进行优化分析 273

9.2.8查看优化结果 274

9.3优化设计实例 276

9.3.1问题描述 276

9.3.2 GUI操作步骤 276

9.4小结 285

9.5习题 285

第10章 其他问题分析 287

10.1热力学分析 287

10.1.1热分析的基础知识 287

10.1.2稳态热分析 290

10.1.3瞬态热分析 296

10.2计算流体动力学分析 305

10.2.1 CFD分析的概念与基本步骤 305

10.2.2实例——导流管的流速分析 307

10.3电磁场分析 319

10.3.1电磁场分析的基本概念与步骤 319

10.3.2 2D静态电磁场分析实例 322

10.4疲劳分析 332

10.4.1疲劳分析的基本概念与步骤 332

10.4.2综合实例 333

10.5小结 338

10.6习题 338

参考文献 340