有限元原理与ANSYS实践PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1 有限元原理快速入门 1

1.1.1 有限元法的求解思路 1

1.1.2 有限元法应用三步曲 3

1.2 CAE技术及其应用 5

1.3 ANSYS概述 7

复习思考题 10

第2章 结构静力分析 11

2.1 结构静力有限元分析过程 11

2.1.1 结构分析概述 11

2.1.2 静力有限元分析原理 11

2.1.3 ANSYS静力分析实践 17

2.2 有限元工程应用技巧 19

2.2.1 有限元工程应用过程 19

2.2.2 有限元建模原则及措施 21

2.2.3 有限元建模的方法 24

2.2.4 支承与载荷处理 25

2.2.5 结果验证与应用 27

2.3 带孔矩形板的综合分析 28

2.3.1 整体结构分析 28

2.3.2 对称结构分析 30

2.3.3 降维处理分析 32

2.3.4 网格密度影响 35

2.3.5 结果验证与应用 38

2.4 ANSYS结构分析实例 39

2.4.1 自重作用下的悬臂梁分析 39

2.4.2 角速度作用下的轮子分析 41

2.4.3 板梁混合结构分析 45

2.4.4 扭矩作用下的空心轴分析 48

复习思考题 51

第3章 动力学有限元分析 52

3.1 动力学有限元分析过程 52

3.1.1 结构动力学分析的目的 52

3.1.2 结构动力学有限元分析原理 52

3.2 模态分析 54

3.2.1 模态分析过程 54

3.2.2 机翼模态分析 55

3.3 谐响应分析 59

3.3.1 谐响应分析的过程 59

3.3.2 车辆浮沉振动谐响应分析 61

3.3.3 电机-工作台系统谐响应分析 64

3.4 瞬态动力学分析 69

3.4.1 瞬态动力学分析原理 69

3.4.2 单向拉压圆柱的三种加载方法对比分析 72

3.5 谱分析 83

3.5.1 谱分析的过程 83

3.5.2 梁结构的地震响应谱分析 84

复习思考题 88

第4章 非线性结构分析 89

4.1 非线性分析概述 89

4.1.1 非线性分析原理 89

4.1.2 渔竿钓鱼过程分析 91

4.1.3 ANSYS求解非线性问题的过程 94

4.2 几何非线性分析 95

4.2.1 几何非线性基础 95

4.2.2 螺旋弹簧变形过程分析 95

4.3 弹塑性分析 97

4.3.1 弹塑性分析基础 97

4.3.2 冲孔过程分析 98

4.3.3 碰撞过程分析 103

4.4 接触分析 106

4.4.1 接触分析基础 106

4.4.2 轮轨接触分析 108

4.4.3 轮对压装过盈配合分析 113

4.4.4 铝材挤压成形接触分析 120

复习思考题 125

第5章 热、流体及耦合场分析 126

5.1 热分析 126

5.1.1 热分析原理 126

5.1.2 供热管道稳态热分析 132

5.1.3 翅片管散热器稳态热分析 134

5.1.4 淬火过程瞬态热分析 136

5.1.5 铸造过程瞬态热分析 139

5.2 FLOTRAN CFD分析 144

5.2.1 FLOTRAN CFD分析原理 144

5.2.2 FLOTRAN CFD管内流动分析 149

5.2.3 FLOTRAN CFD圆柱绕流分析 155

5.2.4 FLOTRAN CFD自然对流热分析 158

5.2.5 FLOTRAN CFD两组分换热分析 161

5.3 耦合场分析 168

5.3.1 耦合场分析概述 168

5.3.2 散热器热应力分析——直接法 169

5.3.3 散热器热应力分析——间接法 172

5.3.4 两物体相对滑动过程中的摩擦生热分析 175

5.3.5 两物体相对转动过程中的摩擦生热分析 181

5.3.6 橡胶束的通道稳态流动-结构耦合分析 188

复习思考题 191

第6章 ANSYS高级分析技术 192

6.1 尺寸优化 192

6.1.1 尺寸优化原理 192

6.1.2 带孔板尺寸优化设计 196

6.2 拓扑优化 200

6.2.1 拓扑优化原理 200

6.2.2 悬臂托架拓扑优化设计 201

6.3 疲劳分析 204

6.3.1 疲劳分析原理 204

6.3.2 四点弯曲轴疲劳分析 206

6.4 可靠性分析 210

6.4.1 可靠性分析原理 210

6.4.2 四点弯曲轴可靠性分析 212

6.5 子模型 215

6.5.1 子模型分析原理 215

6.5.2 带孔板子模型分析 216

6.6 子结构 222

6.6.1 子结构分析原理 222

6.6.2 带孔板子结构分析 225

6.7 单元生死及其应用 230

6.7.1 单元生死的概念 230

6.7.2 焊接残余应力分析 232

复习思考题 237

第7章 ANSYS Workbench快速入门 238

7.1 ANSYS Workbench简介 238

7.1.1 CAD-CAE协同设计流程 238

7.1.2 ANSYS Workbench步骤——带孔板分析 240

7.2 ANSYS Workbench结构协同分析 242

7.2.1 螺旋弹簧静态分析 242

7.2.2 螺旋弹簧模态分析 245

7.2.3 螺旋弹簧谐响应分析 246

7.2.4 法兰结构预紧多载荷步分析 248

7.2.5 连杆疲劳分析 251

7.3 ANSYS Workbench结构优化设计 257

7.3.1 悬臂托架形状优化 257

7.3.2 悬臂托架尺寸优化 259

7.4 ANSYS Workbench热-结构耦合分析 263

7.4.1 热-结构间接耦合——圆柱淬火热应力分析 263

7.4.2 热-结构直接耦合——摩擦生热模拟 265

附录A ANSYS基本操作 270

A.1 使用概述 270

A.2 前处理 271

A.2.1 单元属性定义 271

A.2.2 实体模型建立 272

A.2.3 有限元模型建立 274

A.2.4 模型操作 275

A.3 求结果 277

A.3.1 分析设置与控制 277

A.3.2 施加普通载荷 279

A.3.3 施加特殊载荷 280

A.3.4 检查与求解 285

A.4 后处理 286

A.4.1 用POST1观察结果 286

A.4.2 用POST26观察结果 287

A.5 APDL命令流入门 288

A.5.1 APDL概述 288

A.5.2 命令流文件操作 289

参考文献 294