ANSYS 17.0有限元分析从入门到精通 第2版PDF电子书下载

第一篇 基础知识篇 2

第1章 绪论 2

1.1 有限单元法概述 2

1.1.1 有限元法历史 2

1.1.2 有限单元法的基本概念 3

1.2 ANSYS 17.0基本操作 3

1.2.1 ANSYS 17.0的启动与退出 4

1.2.2 ANSYS 17.0操作界面 4

1.2.3 ANSYS 17.0文件管理 7

1.2.4 ANSYS 17.0有限元分析流程 10

1.3 本章小结 11

第2章 建立模型 12

2.1 建模前知识准备 12

2.1.1 量纲问题 12

2.1.2 坐标系问题 14

2.2 自底向上建模 18

2.2.1 模型尺寸及相关参数 18

2.2.2 建模过程 18

2.3 自顶向下建模 20

2.3.1 相关参数 20

2.3.2 建模过程 20

2.3.3 布尔运算常用命令 21

2.4 直接建立有限元模型 22

2.4.1 节点的生成 22

2.4.2 单元的生成 22

2.5 一些快速建模命令 24

2.5.1 复制命令 24

2.5.2 镜像命令 24

2.5.3 对象的选择与删除 24

2.6 CAD几何模型导入 25

2.7 本章小结 26

第3章 单元与单元的控制 27

3.1 ANSYS单元介绍 27

3.1.1 结构单元 27

3.1.2 热单元 51

3.1.3 电磁单元 52

3.1.4 耦合场单元 55

3.1.5 流体单元 56

3.2 单元属性的设置 57

3.2.1 单元类型（TYPE） 57

3.2.2 实常数（REAL） 58

3.2.3 材料属性（MAT） 58

3.2.4 截面特性设置（SECTION） 59

3.3 本章小结 60

第4章 网格划分 61

4.1 网格的控制 61

4.1.1 智能网格划分 61

4.1.2 全局单元尺寸控制 62

4.1.3 关键点尺寸控制 63

4.1.4 线尺寸控制 63

4.1.5 面尺寸控制 65

4.2 简单网格划分实例 65

4.2.1 几何模型的导入 66

4.2.2 定义单元属性 66

4.2.3 网格的控制 66

4.2.4 网格的清除 68

4.2.5 局部网格 69

4.3 通过拉伸生成网格 69

4.4 映射网格划分Mapped 71

4.4.1 多边形面的映射网格划分 71

4.4.2 多面体的映射网格划分 72

4.5 扫掠网格划分Sweep 73

4.5.1 体扫掠基本知识 73

4.5.2 体扫掠的操作步骤与使用条件 73

4.6 本章小结 75

第5章 模型加载及求解分析 77

5.1 加载的基础知识 77

5.1.1 荷载的种类 77

5.1.2 加载术语 78

5.1.3 加载类型及特点 79

5.2 施加约束 80

5.2.1 在关键点（或节点）上加载位移约束 80

5.2.2 在线（或面）上加载位移约束 81

5.2.3 对称约束与反对称约束 81

5.2.4 耦合 82

5.2.5 约束方程 84

5.3 施加荷载 85

5.3.1 集中荷载 85

5.3.2 表面荷载 86

5.3.3 体积荷载 88

5.3.4 惯性荷载 90

5.3.5 耦合场荷载 90

5.3.6 轴对称荷载与反作用力 91

5.3.7 初应力荷载 92

5.3.8 由表型数组定义荷载 92

5.3.9 荷载显示与控制 94

5.4 设定分析类型与求解方法 94

5.4.1 分析类型设置 95

5.4.2 分析基本选项设置 95

5.5 荷载步文件法 96

5.5.1 荷载步文件的建立 96

5.5.2 荷载步文件法求解 97

5.5.3 荷载步文件的查看、修改或删除 97

5.6 本章小结 97

第6章 求解与后处理 98

6.1 通用后处理器 98

6.1.1 读入结果文件 98

6.1.2 分析结果的绘图显示 99

6.1.3 结果查看器 104

6.1.4 分析结果的列表显示 105

6.1.5 结果的运算处理 107

6.1.6 转换结果到不同的坐标系 109

6.1.7 荷载工况 109

6.2 时间历程后处理器 111

6.2.1 时间历程后处理对话框介绍 111

6.2.2 定义变量 113

6.2.3 变量运算 114

6.2.4 变量与数组 114

6.2.5 变量的显示 115

6.3 本章小结 116

第7章 参数化设计语言 117

7.1 参数化设计语言基础知识 117

7.1.1 APDL语言的输入 117

7.1.2 APDL语言的参数 117

7.1.3 APDL语言的流程控制 127

7.1.4 宏文件 129

7.1.5 函数、运算符以及常用控制命令 132

7.2 APDL命令流应用详解 144

7.2.1 模型的建立 144

7.2.2 网格划分 147

7.2.3 边界条件 148

7.2.4 求解 149

7.3 本章小结 150

第二篇 机械工程应用篇 152

第8章 结构静力学分析 152

8.1 基础知识 152

8.2 六角扳手静力学分析 154

8.2.1 问题描述 154

8.2.2 问题求解与分析 155

8.3 桁架结构静力学分析 166

8.3.1 问题描述 166

8.3.2 问题求解与分析 167

8.4 高压气罐静力学分析 175

8.4.1 问题描述 175

8.4.2 问题求解与分析 175

8.5 本章小结 190

第9章 结构动力学分析 191

9.1 结构动力学基础知识 191

9.1.1 关于荷载 191

9.1.2 结构动力学问题的分类 192

9.2 ANSYS模态分析 193

9.2.1 模态提取方法 193

9.2.2 网架的模态分析 194

9.3 ANSYS谐响应分析 205

9.3.1 谐响应分析的方法 206

9.3.2 吉他发声过程仿真分析 207

9.4 ANSYS瞬态动力学分析 220

9.4.1 瞬态动力学问题求解方法 221

9.4.2 曲柄滑块机构运动学分析 222

9.5 本章小结 230

第10章 加工过程仿真分析 231

10.1 热力学基础知识 231

10.1.1 符号与单位 232

10.1.2 传热学经典理论回顾 232

10.1.3 热传递的方式 233

10.1.4 线性与非线性 234

10.1.5 边界条件、初始条件 234

10.1.6 热分析误差估计 234

10.2 焊接过程仿真 234

10.2.1 概述 234

10.2.2 分析过程 237

10.3 铸造过程仿真 247

10.3.1 概述 247

10.3.2 分析过程 247

10.4 本章小结 258

第11章 装配与复合材料分析 259

11.1 非线性问题概述 259

11.1.1 非线性分析基础知识 259

11.1.2 非线性问题的分类 260

11.1.3 非线性分析的收敛问题 261

11.2 接触问题实例分析 262

11.2.1 接触分析基础知识 262

11.2.2 问题描述 263

11.2.3 分析求解 264

11.3 复合材料分析 275

11.3.1 概述 275

11.3.2 复合材料梁的分析 279

11.4 大变形问题 286

11.4.1 问题描述 287

11.4.2 分析求解 287

11.5 本章小结 292

第12章 锤击法施工仿真分析 293

12.1 ANSYS显式动态功能模块简介 293

12.1.1 显式动态分析的流程 293

12.1.2 显式动态分析单元 295

12.1.3 显式动态分析建模 299

12.1.4 显式动态分析的加载 303

12.1.5 显式动态分析求解 311

12.1.6 显式动态接触分析 314

12.1.7 显式动态分析的材料模型 321

12.1.8 显式动态分析中的刚体 332

12.1.9 显式动态分析后处理 334

12.1.10 跌落测试模块 339

12.2 锤击法施工分析实例 341

12.2.1 问题背景 341

12.2.2 分析过程 342

12.3 本章小结 349

第13章 起重机综合分析 350

13.1 实例背景 350

13.2 分析过程 351

13.2.1 静力学分析 351

13.2.2 瞬态动力学分析 365

13.2.3 模态分析 372

13.3 本章小结 375

第三篇 土木工程应用篇 378

第14章 钢筋混凝土基本问题分析 378

14.1 钢筋混凝土板 378

14.1.1 问题简述 378

14.1.2 前处理 378

14.1.3 加载及求解 382

14.1.4 后处理 384

14.2 混凝土开裂 387

14.2.1 混凝土的裂缝模型 388

14.2.2 分析中用到的概念 388

14.2.3 问题描述 388

14.2.4 前处理 389

14.2.5 加载和求解 392

14.2.6 计算结果分析 394

14.3 本章小结 397

第15章 钢结构及钢筋混凝土结构分析 398

15.1 钢结构排架受力分析 398

15.1.1 钢材特点 398

15.1.2 问题简述 398

15.1.3 前处理 399

15.1.4 加载及求解 404

15.1.5 后处理 407

15.2 钢筋混凝土框架结构简单分析 409

15.2.1 问题简述 409

15.2.2 前处理 409

15.2.3 求解 414

15.2.4 后处理 415

15.3 本章小结 417

第16章 膜结构及网壳结构分析 418

16.1 膜结构 418

16.1.1 相关知识简介 418

16.1.2 问题简述 419

16.1.3 前处理 419

16.1.4 施加约束及荷载 421

16.1.5 找形分析 421

16.1.6 膜结构的前景 423

16.2 空间网壳结构 424

16.2.1 问题描述 424

16.2.2 求解分析过程 424

16.3 本章小结 433

第17章 基础工程分析 434

17.1 房屋刚性独立基础 434

17.1.1 独立基础 434

17.1.2 问题简述 434

17.1.3 前处理 435

17.1.4 加载及求解 437

17.1.5 后处理 439

17.2 考虑摩擦接触的桩基础分析 441

17.2.1 问题简述 441

17.2.2 单元及材料属性设定 442

17.2.3 建模 443

17.2.4 加载及求解 449

17.2.5 后处理 450

17.3 本章小结 453

第18章 桥梁工程实例分析 454

18.1 钢桁架桥 454

18.1.1 问题简述 454

18.1.2 前处理 455

18.1.3 加载及求解 459

18.1.4 一般后处理 460

18.2 大跨度悬索桥 462

18.2.1 悬索桥背景简介 462

18.2.2 问题简述 463

18.2.3 单元及材料参数 464

18.2.4 建模 465

18.2.5 找形分析 468

18.2.6 施工过程模拟 470

18.2.7 悬索桥全结构静力分析 472

18.2.8 悬索桥的地震动力响应 474

18.3 本章小结 475

第19章 隧道工程实例分析 476

19.1 山体隧道开挖 476

19.1.1 隧道开挖问题 476

19.1.2 问题简述 476

19.1.3 前处理 477

19.1.4 求解选项及边界条件设置 482

19.1.5 基于单元生死的开挖过程求解 484

19.1.6 后处理 488

19.2 地铁站台的地震响应分析 491

19.2.1 相关知识 491

19.2.2 问题简述 491

19.2.3 前处理 492

19.2.4 加载及求解 497

19.2.5 一般后处理 498

19.2.6 时间历程后处理 500

19.3 本章小结 502

参考文献 503