ANSYS10.0材料工程有限元分析实例教程PDF电子书下载

第1章　材料工程数值模拟与ANSYS软件 1

1.1　材料工程及数值模拟概述 1

1.1.1　材料科学与工程概述 1

1.1.2　材料工程研究中的计算机模拟 2

1.2　大型有限元软件ANSYS 10.0介绍 2

1.2.1　ANSYS 10.0的特点及创新 3

1.2.2　ANSYS 10.0安装流程 8

1.2.3　ANSYS图形用户界面 12

1.3　ANSYS在材料科学中的典型应用实例 15

1.3.1　灰铸铁铸件热应力计算 15

1.3.2　淬火过程模拟 15

1.3.3　热轧H型钢残余应力计算 16

小结 17

习题 17

第2章　ANSYS在温度场模拟中的应用 18

2.1　温度场的基本理论 18

2.1.1　导热微分方程的形式 19

2.1.2　导热微分方程的定解条件 20

2.2　基于ANSYS软件的温度场分析 20

2.2.1　稳态温度场分析 20

2.2.2　瞬态传热分析（非稳态温度场分析） 30

2.2.3　ANSYS热辐射问题 38

2.2.4　相变分析 40

小结 44

习题 45

第3章　ANSYS在流场模拟中的应用 48

3.1　流场的基本理论 48

3.2　基于ANSYS软件的流场模拟 49

3.2.1　FLOTRAN CFD模块介绍 49

3.2.2　FLOTRAN分析基础 50

3.2.3　FLOTRAN分析的主要步骤 50

3.3　计算流体动力学分析实例 52

小结 60

习题 60

第4章　ANSYS在应力场模拟中的应用 62

4.1　弹性应力场的基本理论 62

4.1.1　平面应力问题 62

4.1.2　平面应变问题 63

4.1.3　平衡方程 63

4.2　ANSYS软件结构分析模块概述 66

4.2.1　应用有限元法分析结构的目的 66

4.2.2　结构分析的类型 66

4.2.3　结构静力分析 67

4.3　应力场模拟应用实例 68

小结 83

习题 83

第5章　ANSYS在电磁场模拟中的应用 88

5.1 电磁场分析基本理论 88

5.1.1　位移电流 88

5.1.2　麦克斯韦方程组的积分形式 89

5.1.3　麦克斯韦方程组的微分形式 89

5.2　ANSYS中电磁场分析的基本知识 90

5.2.1 电磁场分析的适用场合 90

5.2.2　电磁场分析中要计算的量 90

5.2.3 电磁场分析中维数的确定 91

5.2.4　ANSYS软件中电磁场分析的类型 91

5.2.5　电磁场分析中的概念 91

5.2.6　电磁场的分析步骤 92

5.3　电磁场分析实例 93

小结 101

习题 102

第6章　ANSYS在弹塑性模拟中的应用 103

6.1　弹塑性模拟的基本理论 103

6.1.1　塑性的概念和基本特性 103

6.1.2　塑性理论介绍 104

6.1.3　ANSYS中塑性的使用方法 106

6.2　塑性分析应用实例 108

小结 110

习题 110

第7章　ANSYS在耦合场模拟中的应用 111

7.1　耦合场分析的基本理论与操作 111

7.1.1　耦合场分析的定义 111

7.1.2　耦合场分析的类型 111

7.1.3　生成耦合自由度集方法 112

7.2　热-结构耦合分析 113

7.3　热-电耦合分析 116

7.4　热-流体耦合 119

小结 128

习题 128

第8章　ANSYS在铸造过程模拟中的应用 129

8.1　铸件凝固过程数值模拟概况 129

8.2　基于ANSYS软件铸造过程模拟实例 130

小结 145

习题 145

第9章　ANSYS在焊接工艺模拟的应用 147

9.1　焊接过程模拟的基本理论及其进展 147

9.1.1　焊接过程温度场模拟理论及其进展 147

9.2　ANSYS在焊接工艺模拟的应用实例 149

小结 162

习题 162

第10章　ANSYS在热处理工艺模拟的应用 164

10.1　热处理工艺模拟的概况 164

10.1.1　热处理模拟概述 164

10.1.2　钢淬火的基本原理 165

10.2　ANSYS在热处理工艺模拟中的应用实例 165

小结 173

习题 173

第11章　ANSYS在塑性成形进程模拟中的应用 174

11.1　塑性成形工艺及其模拟理论 174

11.2　基于ANSYS的非线性接触分析 178

11.2.1　接触分类 178

11.2.2　接触分析的步骤 179

11.3　塑性成形工艺模拟的应用实例 187

小结 196

习题 196

第12章　ANSYS在喷涂过程工艺模拟中的应用 197

12.1　基于ANSYS冷喷涂过程计算机模拟 197

12.2　基于ANSYS的热喷涂过程计算机模拟 211

小结 217

习题 217

第13章　ANSYS在材料工程中失效分析模拟的应用 218

13.1　基于ANSYS失效分析基础 218

13.1.1　基本术语 219

13.1.2　疲劳计算的步骤 219

13.2　疲劳分析实例 224

小结 241

习题 241

第14章　ANSYS在复合材料设计中的应用 242

14.1　复合材料设计的基本理论 242

14.1.1　复合材料的定义 242

14.1.2　复合材料的特点及优点 242

14.1.3　复合材料的设计规律 244

14.1.4　复合材料常用的失效准则 244

14.1.5　复合材料设计分析与有限元方法 245

14.2　ANSYS软件设计复合材料基础 245

14.2.1　ANSYS软件设计复合材料可选用的单元类型 245

14.2.2　ANSYS程序对复合材料分析的步骤 247

14.3　ANSYS在复合材料设计上的应用实例 248

小结 263

习题 263

参考文献 264