ANSYS 15.0机械与结构有限元分析从入门到精通PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1 有限单元法简介 2

1.1.1 有限单元法的基本思想 2

1.1.2 有限单元法的基本概型 3

1.1.3 有限单元法的分析步骤 5

1.2 ANSYS简介 5

1.2.1 ANSYS的发展 5

1.2.2 ANSYS的功能 6

1.3 ANSYS 15.0的启动和配置 7

1.3.1 ANSYS 15.0的启动 7

1.3.2 ANSYS 15.0运行环境配置 8

1.4 ANSYS程序结构 9

1.4.1 处理器 9

1.4.2 文件格式 10

1.4.3 输入方式 10

1.4.4 输出文件类型 10

第2章 ANSYS15.0图形用户界面 12

2.1 ANSYS15.0图形用户界面的组成 13

2.2 启动图形用户界面 14

2.3 对话框及其组件 15

2.3.1 文本框 15

2.3.2 单选列表 16

2.3.3 双列选择列表 16

2.3.4 标签对话框 16

2.3.5 选取框 16

2.4 通用菜单 17

2.4.1 文件菜单 18

2.4.2 选取菜单 20

2.4.3 列表菜单 22

2.4.4 绘图菜单 26

2.4.5 绘图控制菜单 27

2.4.6 工作平面菜单 33

2.4.7 参量菜单 35

2.4.8 宏菜单 38

2.4.9 菜单控制菜单 40

2.4.10 帮助菜单 40

2.5 输入窗口 42

2.6 主菜单 42

2.6.1 优选项 43

2.6.2 预处理器 43

2.6.3 求解器 48

2.6.4 通用后处理器 51

2.6.5 时间历程后处理器 54

2.6.6 记录编辑器 56

2.7 输出窗口 56

2.8 工具条 57

2.9 图形窗口 58

2.9.1 图形显示 58

2.9.2 多窗口绘图 60

2.9.3 增强图形显示 62

2.10 个性化界面 63

2.10.1 改变字体和颜色 63

2.10.2 改变GUI的启动菜单显示 64

2.10.3 改变菜单链接和对话框 64

第3章 建立实体模型 65

3.1 实例导航——几何模型的输入 66

3.1.1 输入IGES单一实体 66

3.1.2 输入SAT单一实体 68

3.1.3 输入SAT实体集合 71

3.1.4 输入Parasolid单一实体 75

3.1.5 输入 Parasolid实体集合 77

3.2 实例导航——对输入模型修改 79

3.3 实例导航——自主建模 82

3.3.1 自顶向下建模实例 82

3.3.2 自底向上建模实例 93

第4章 ANSYS分析基本步骤 105

4.1 分析问题 106

4.1.1 问题描述 106

4.1.2 确定问题的范围 107

4.2 建立有限元模型 109

4.2.1 创建实体模型 109

4.2.2 对实体模型进行网格划分 117

4.3 施加载荷 119

4.4 进行求解 122

4.4.1 求解器的类别 122

4.4.2 求解检查 122

4.4.3 求解的实施 123

4.4.4 求解会碰到的问题 124

4.5 后处理 124

4.6 分析步骤示例——悬臂梁 128

4.6.1 分析问题 128

4.6.2 建立有限元模型 128

4.6.3 施加载荷 133

4.6.4 进行求解 134

4.6.5 后处理 135

4.6.6 命令流 137

第5章 静力分析 139

5.1 静力分析介绍 140

5.1.1 结构静力分析简介 140

5.1.2 静力分析的类型 141

5.1.3 静力分析基本步骤 141

5.2 平面问题静力分析实例——平面齿轮 141

5.2.1 分析问题 142

5.2.2 建立模型 142

5.2.3 定义边界条件并求解 155

5.2.4 查看结果 158

5.2.5 命令流方式 162

5.3 轴对称结构静力分析实例——旋转外轮 162

5.3.1 分析问题 163

5.3.2 建立模型 163

5.3.3 定义边界条件并求解 172

5.3.4 查看结果 174

5.3.5 命令流方式 178

5.4 周期对称结构的静力分析实例——标准齿轮 178

5.4.1 分析问题 179

5.4.2 建立模型 179

5.4.3 定义边界条件并求解 188

5.4.4 查看结果 190

5.4.5 命令流方式 196

5.5 任意三维结构的静力分析实例——联轴器 196

5.5.1 分析问题 196

5.5.2 建立模型 197

5.5.3 定义边界条件并求解 201

5.5.4 查看结果 204

5.5.5 命令流方式 209

第6章 非线性分析 210

6.1 非线性分析介绍 211

6.1.1 非线性分析简介 211

6.1.2 非线性分析的类型 211

6.1.3 非线性分析基本步骤 212

6.2 几何非线性分析实例——薄圆盘 213

6.2.1 分析问题 214

6.2.2 建立模型 214

6.2.3 定义边界条件并求解 219

6.2.4 查看结果 222

6.2.5 命令流方式 227

6.3 材料非线性分析实例——铆钉 227

6.3.1 分析问题 227

6.3.2 建立模型 228

6.3.3 定义边界条件并求解 234

6.3.4 查看结果 236

6.3.5 命令流方式 240

6.4 状态非线性分析实例——齿轮啮合 240

6.4.1 分析问题 241

6.4.2 建立模型 241

6.4.3 定义边界条件并求解 251

6.4.4 查看结果 254

6.4.5 命令流方式 256

6.5 非线性蠕变分析实例——螺栓蠕变 257

6.5.1 问题描述 257

6.5.2 建立模型 257

6.5.3 设置分析并求解 260

6.5.4 查看结果 263

6.5.5 命令流方式 265

第7章 动力学分析 266

7.1 动力分析介绍 267

7.1.1 动力分析简介 267

7.1.2 动力分析的类型 267

7.1.3 动力分析基本步骤 268

7.2 结构模态分析实例——齿轮结构 273

7.2.1 分析问题 274

7.2.2 建立模型 274

7.2.3 进行模态设置、定义边界条件并求解 281

7.2.4 查看结果 285

7.2.5 命令流方式 288

7.3 谐响应分析实例——吉它弦 288

7.3.1 分析问题 289

7.3.2 建立模型 290

7.3.3 查看结果 302

7.3.4 命令流方式 303

7.4 瞬态动力学分析实例——振动系统 304

7.4.1 分析问题 304

7.4.2 建立模型 305

7.4.3 进行瞬态动力分析设置、定义边界条件并求解 310

7.4.4 查看结果 314

7.4.5 命令流方式 317

7.5 响应谱分析实例——平板结构 317

7.5.1 分析问题 317

7.5.2 建立模型 318

7.5.3 定义边界条件并求解 325

7.5.4 查看结果 333

7.5.5 命令流方式 340

第8章 热分析 341

8.1 热分析介绍 342

8.1.1 热分析的类型 342

8.1.2 热分析的基本过程 342

8.2 稳态热分析实例——换热管 343

8.2.1 分析问题 343

8.2.2 建立模型 344

8.2.3 定义边界条件并求解 352

8.2.4 查看结果 353

8.2.5 命令流方式 354

8.3 瞬态热分析实例——钢球淬火 354

8.3.1 分析问题 354

8.3.2 建立模型 355

8.3.3 定义边界条件并求解 358

8.3.4 查看结果 361

8.3.5 命令流方式 365

8.4 热电耦合分析实例——热电发电机 365

8.4.1 分析问题 365

8.4.2 建立模型 366

8.4.3 定义边界条件并求解 371

8.4.4 查看结果 377

8.4.5 命令流方式 379

第9章 参数化与自适应网格划分 380

9.1 参数化设计语言 381

9.1.1 参数化设计语言介绍 381

9.1.2 参数化设计语言的功能 381

9.2 参数化设计语言实例——悬臂梁 383

9.2.1 分析问题 383

9.2.2 建立模型 384

9.2.3 定义边界条件并求解 387

9.2.4 命令流 389

9.3 自适应网格划分 390

9.3.1 自适应网格的条件 391

9.3.2 自适应网格过程 391

9.4 自适应网格划分实例——平板受热 393

9.4.1 问题描述 393

9.4.2 建立模型 393

9.4.3 定义边界条件并求解 397

9.4.4 查看结果 399

9.4.5 命令流 400

第10章 子模型和单元的生与死 402

10.1 子模型 403

10.1.1 子模型介绍 403

10.1.2 子模型方法 403

10.1.3 子模型过程 404

10.2 单元的生和死 407

10.2.1 单元的生和死介绍 408

10.2.2 单元的生和死方法 408

10.2.3 单元的生和死步骤 409

10.3 单元的生和死实例——等截面杆 410

10.3.1 分析问题 410

10.3.2 建立模型 411

10.3.3 命令流方式 420