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上篇　ANSYS有限元分析基础 2

第一章　ANSYS的安装和配置 2

第一节　ANSYS的安装 2

一、安装ANSYS对系统的要求 2

二、安装ANSYS前的准备工作 2

三、安装ANSYS 2

第二节　配置ANSYS 7

一、配置计算机 7

二、配置启动ANSYS产品程序 8

三、启动和退出ANSYS 10

第三节　ANSYS的单位及文件 10

一、ANSYS的单位 10

二、ANSYS的文件 11

第二章　实体建模 13

第一节　基本知识 13

一、实体造型简介 13

二、ANSYS的坐标系 13

三、ANSYS的工作平面 18

第二节　实体建模实例 21

实例1——带孔平板的建模 21

实例2——轴承支座的建模 26

实例3——支座实体建模 32

第三节 CAD几何模型导入ANSYS 37

一、SAT文件导入ANSYS 38

二、Parasolid文件导入ANSYS 40

三、Pro/E几何模型导入ANSYS 41

四、UG几何模型导入ANSYS 44

五、I-DEAS几何模型导入ANSYS 44

六、CATIA几何模型导入ANSYS 44

七、ADAMS和ANSYS的接口 44

第四节　本章小结 45

第三章　划分网格 46

第一节　基本知识 46

一、有限元网格概述 46

二、定义单元属性 47

三、网格划分控制 48

第二节　划分网格实例1——2D问题 51

一、自由网格划分 51

二、映射网格划分 52

第三节　划分网格实例2——3D问题 55

一、自由网格划分 55

二、映射网格划分 56

三、对体扫掠生成网格 57

四、对面拖拉操作生成体及网格 59

第四节　划分网格实例3——控制网格密度 61

一、总体控制 62

二、局部细化网格控制 66

第五节　划分网格实例4——过渡网格划分 68

第六节　本章小结 70

第四章　逻辑选择 71

第一节　基本知识 71

一、选择实体 71

二、Comp/Assembly功能 72

三、Select Everything功能 73

四、Everything Below功能 73

第二节　逻辑选择实例1——仓筒 73

第三节　逻辑选择实例2——叶轮 77

第四节　本章小结 81

第五章　加载与求解 82

第一节　基础知识 82

一、载荷的分类 82

二、载荷步、子步和平衡迭代 82

三、通用选项 83

四、各种载荷的施加 84

第二节　加载求解实例1——六角扳手 100

第三节　加载求解实例2——三维支架 104

第四节　本章小结 106

第六章　后处理 107

第一节　基本知识 107

一、通用后处理器POST1 107

二、时间历程后处理器POST26 112

第二节　后处理实例1——圆孔板静力分析后处理 117

第三节　后处理实例2——六角扳手静力分析后处理 121

第四节　本章小结 125

下篇　ANSYS有限元分析专题第七章　桁架和梁的有限元分析 128

第一节　基本知识 128

一、桁架和梁的有限元分析概要 128

二、桁架和梁的常用单元 128

第二节　桁架的有限元分析实例 129

案例1——2D桁架的有限元分析 129

案例2——3D桁架的有限元分析 133

第三节　梁的有限元分析实例 138

案例1——2D梁的有限元分析 138

案例2——3D梁的有限元分析 143

第四节　本章小结 147

第八章　平面和壳问题的有限元分析 150

第一节　基本知识 150

一、平面应力问题 150

二、平面应变问题 150

三、壳的问题 151

第二节　平面问题有限元分析实例 151

案例1——角架的静力分析 151

案例2——水坝的静力分析 161

第三节　壳问题有限元分析实例 166

案例——书架的静力分析 166

第四节　本章小结 172

第九章　轴对称问题的有限元分析 173

第一节　基本知识 173

一、轴对称问题的定义 173

二、用ANSYS解决2D轴对称问题的规定 173

第二节　2D轴对称问题有限元分析实例 174

案例1——圆柱筒的静力分析 174

案例2——飞轮的静力分析 181

第三节　3D轴对称问题有限元分析实例 191

案例——飞轮的静力分析 191

第四节　本章小结 198

第十章　3D实体的有限元分析 200

第一节　基本知识 200

一、3D实体建模方法 200

二、3D实体的常用单元 200

第二节　3D实体的有限元分析实例 200

案例——车刀的静力分析 200

第三节　本章小结 207

第十一章　有限元分析的装配技术 208

第一节　基本知识 208

一、模型的归档与模型的合并装配 208

二、MPC多点约束装配 209

第二节　装配实体的有限元分析实例 209

案例——装配体的有限元分析 209

第三节　本章小结 220

第十二章　模态分析 221

第一节　基本知识 221

一、模态分析的概念及有限元基本方程 221

二、基于ANSYS模态分析的方法及所用单元 221

第二节　预应力模态分析实例 223

案例——高速旋转圆盘锯片模态分析 223

第三节　本章小结 233

第十三章　谐响应分析 235

第一节　基本知识 235

一、谐响应分析的概念及有限元基本方程 235

二、谐响应分析的方法 235

第二节　谐响应分析实例 236

案例——实验台座的谐响应分析 236

第三节　本章小结 245

第十四章　瞬态动力学分析 247

第一节　基本知识 247

第二节　瞬态动力学分析实例 248

案例——自由度弹簧质量系统瞬态分析 248

第三节　本章小结 260

第十五章　屈曲分析 261

第一节　基本知识 261

一、特征值屈曲分析 261

二、非线性屈曲分析 262

第二节　特征值屈曲分析实例 262

案例——椭圆形吊臂的特征值屈曲分析 262

第三节　本章小结 273

第十六章　接触问题的有限元分析技术 275

第一节　基本知识 275

一、接触问题分类 275

二、接触单元 275

三、接触分析的步骤 276

第二节　接触分析的有限元分析实例 277

案例——接触问题的有限元分析 277

第三节　本章小结 288

第十七章　拓扑优化 290

第一节　基本知识 290

一、拓扑优化的概念 290

二、拓扑优化的基本过程 291

第二节　拓扑优化设计实例 292

案例——桥梁的拓扑优化设计 292

第三节　本章小结 300

第十八章　优化设计 302

第一节　基本知识 302

一、优化设计的概念 302

二、优化设计中的基本术语 302

三、优化设计的步骤 303

第二节　优化设计实例 311

案例——桁架的轻量化优化设计 311

第三节　本章小结 320

参考文献 321