有限元基础理论与ANSYS18.0应用PDF电子书下载

第1章 有限元法与ANSYS入门 1

1.1 发展与现状 1

1.2 矩阵分析法及有限元法分析的一般步骤 3

1.2.1 矩阵分析法 3

1.2.2 有限单元法分析的一般步骤 9

1.3 ANSYS的基本操作 10

1.3.1 ANSYS的安装 10

1.3.2 ANSYS的启动、用户界面及退出 10

1.3.3 ANSYS的操作方式 13

1.3.4 ANSYS的典型分析过程 14

1.3.5 ANSYS的文件管理及日志文件使用 18

1.4 本章小结 19

1.5 思考与练习 19

第2章 有限单元法基础理论 21

2.1 结构静力学问题的有限元法 21

2.1.1 平面问题有限元法 21

2.1.2 轴对称问题有限单元法 29

2.1.3 空间问题有限元法 32

2.1.4 等参数有限元方法 35

2.1.5 单元与整体分析 38

2.2 结构动力学问题有限元方法 40

2.2.1 运动方程 41

2.2.2 质量矩阵 41

2.2.3 阻尼矩阵 43

2.2.4 结构自振频率与振型 45

2.2.5 振型叠加法求解结构的受迫振动 46

2.3 结构非线性有限单元法 48

2.3.1 塑性力学问题 48

2.3.2 大位移问题 56

2.4 本章小结 57

2.5 思考与练习 58

第3章 ANSYS的建模 60

3.1 建模基础 60

3.1.1 模型的生成 60

3.1.2 坐标系 60

3.1.3 工作平面 63

3.1.4 实体模型 65

3.1.5 有限元模型 65

3.2 建立复杂有限元模型 68

3.3 连接板建模实例 70

3.4 轴类零件建模实例 75

3.4.1 自底向上建模 75

3.4.2 自顶向下建模 80

3.5 圆柱齿轮建模实例 82

3.6 本章小结 89

3.7 思考与练习 90

第4章 结构线性静力分析 91

4.1 结构静力分析过程与步骤 91

4.1.1 建立模型 91

4.1.2 施加载荷并求解 91

4.1.3 检查结果 93

4.2 连杆受力分析实例 94

4.3 圆孔应力集中分析实例 105

4.4 本章小结 112

4.5 思考与练习 113

第5章 动力学分析 115

5.1 动力学分析的过程与步骤 115

5.1.1 模态分析 115

5.1.2 谐响应分析 118

5.1.3 瞬态动力学分析 122

5.2 机翼模态分析实例 127

5.3 汽车悬架系统的谐响应分析 134

5.4 本章小结 141

5.5 思考与练习 142

第6章 非线性分析 143

6.1 基本概念 143

6.2 非线性分析的过程与步骤 146

6.2.1 建模 146

6.2.2 加载求解 146

6.2.3 查看结果 149

6.3 装载时矿石对车厢的冲击非线性分析实例 151

6.4 圆盘塑性变形分析实例 164

6.5 销与销孔接触分析 177

6.6 本章小结 187

6.7 思考与练习 187

第7章 其他问题分析 189

7.1 热分析 189

7.1.1 热分析单元 189

7.1.2 稳态热分析过程 190

7.1.3 瞬态热分析过程 193

7.1.4 耦合分析的过程和步骤 197

7.1.5 冷却栅管的热分析实例 200

7.1.6 包含焊缝的金属板热膨胀分析实例 208

7.2 流体动力学分析 221

7.2.1 FLUENT分析的概念与基本步骤 221

7.2.2 管内流动分析实例 223

7.3 电磁场分析 230

7.3.1 电磁场分析的基本步骤与概念 230

7.3.2 2D静态电磁场分析实例 233

7.4 DesignXplorer概述 244

7.5 本章小结 248

7.6 思考与练习 248

附录 250

附录A 弹性力学的基本方程 250

附录B ANSYS程序中常用的量和单位 252

参考文献 254