ANSYS工程分析软件应用实例PDF电子书下载

目录 1

Ⅰ.入门篇 1

第1章 ANSYS基本介绍 2

1.1 ANSYS6.1的安装 3

1.1.1 ANSYS6.1的硬件环境 3

1.1.2 ANSYS6.1的安装 3

1.2 ANSYS6.1的启动和配置 6

1.2.1 指定许可证服务器 7

1.2.2 ANSYS6.1的启动 8

1.2.3 ANSYS6.1运行环境的配置 9

1.3 ANSYS界面介绍 10

1.3.1 实用菜单 11

1.3.2 标准工具栏 13

1.3.3 主菜单 13

1.4 ANSYS输出文件 14

1.4.1 ANSYS数据库 15

1.4.2 ANSYSLog文件 15

1.4.3 ANSYS输出文件类型 15

第2章 建立模型 17

2.1 设置工作目录 17

2.2 指定作业名和分析标题 18

2.2.1 定义作业名 18

2.2.2 定义分析标题 18

2.4 ANSYS的单位制 19

2.3 定义图形界面过滤参数 19

2.5 定义单元类型 20

2.6 定义单元实常数 22

2.6.1 实常数简介 22

2.6.2 定义实常数的GUI操作步骤 23

2.6.3 梁单元截面 24

2.7 定义材料属性 31

2.8 关于建立模型的基本概念 32

2.8.1 建模概述 33

2.8.2 建立模型的方法 33

2.9.2 局部坐标系 35

2.9.1 总体坐标系 35

2.9 坐标系 35

2.9.3 显示坐标系 39

2.9.4 节点坐标系 39

2.9.5 单元坐标系 41

2.9.6 结果坐标系 41

2.9.7 工作平面 42

2.10 实体建模 42

2.10.1 实体建模概述 42

2.10.2 用自底向上的方法建模 43

2.10.3 自顶向下建模 45

2.10.4 布尔运算 47

2.11 对实体模型划分网格 56

2.11.2 定义单元属性 57

2.11.1 网格类型 57

2.11.3 网格划分控制 59

2.11.4 自由网格的划分 63

2.11.5 映射网格的划分 63

2.11.6 对体扫掠生成网格 66

2.11.7 对面拖拉操作生成体及网格 69

2.12 耦合和约束 70

2.12.1 耦合 70

2.12.2 约束方程 72

2.13 模型的合并和归档 73

3.1.1 关于载荷的一些概念 76

第3章 加载和求解 76

3.1 加载 76

3.1.2 载荷的施加 78

3.2 求解 84

3.2.1 进入求解器 85

3.2.2 定义分析类型 85

3.2.3 求解控制 86

3.2.4 分析选项 88

3.2.5 进行求解 88

3.2.6 可能出现的问题 89

4.1.1 将结果数据读入数据库 90

4.1 通用后处理器（POSTI） 90

第4章 后处理 90

4.1.2 通用后处理的一些选项控制 92

4.1.3 图形显示结果数据 93

4.1.4 列表显示结果数据 96

4.2 单元表 96

4.2.1 单元表的创建 97

4.2.2 单元表的显示 102

4.2.3 单元表的操作 103

4.3 路径 104

4.3.1 定义路径 104

4.3.2 映射路径数据 105

4.3.3 观察路径项 106

4.3.4 对路径进行算术运算 108

4.3.5 存储或恢复路径数据 108

4.4 时间历程后处理器（POST26） 109

4.4.1 变量查看器 109

4.4.2 进入时间历程后处理器 110

4.4.3 定义变量 111

4.4.4 对变量进行处理计算 112

4.4.5 查看结果 114

第5章 六方孔螺钉头用扳手的静力分析 116

5.1 问题描述 116

5.2 建立模型 116

5.2.1 设定分析作业名和标题 117

5.2.2 设定单位制和一些参数 118

5.2.3 定义单元类型 119

5.2.4 定义材料属性 121

5.2.5 建立扳手模型 121

5.3 定义边界条件并求解 128

5.3.1 施加位移边界 129

5.3.2 显示位移边界 131

5.3.3 在扳手柄上施加面力 132

5.3.4 写第一个载荷步文件 135

5.3.5 在扳手柄上施加向下的面力 135

5.3.6 写第二个载荷步文件 136

5.3.7 从载荷步文件求解 136

5.4.1 读入第一个载荷步并查看结果 137

5.4 查看结果 137

5.4.2 读入第二个载荷步并查看 139

5.5 命令流输入 141

Ⅱ．静力分析篇 144

第6章 静力分析介绍 145

6.1 结构静力分析中用到的单元 145

6.2 静力分析的类型 146

6.2.1 平面问题 147

6.2.2 轴对称结构问题 147

6.2.3 周期对称结构问题 147

6.3 静力分析基本步骤 147

6.3.2 加载并求解 148

6.3.1 建立模型 148

6.3.3 查看结果 154

第7章 平面问题分析实例 155

7.1 问题描述 155

7.2 建立模型 155

7.2.1 设定分析作业名和标题 155

7.2.2 定义单元类型 156

7.2.3 定义实常数 157

7.2.4 定义材料属性 158

7.2.5 建立盘面模型 159

7.2.6 对盘面划分网格 161

7.3.1 施加位移边界 163

7.3 定义边界条件并求解 163

7.3.2 施加转速惯性载荷并求解 165

7.4 查看结果 166

7.4.1 旋转结果坐标系 166

7.4.2 查看变形 166

7.4.3 查看应力 167

7.5 命令流输入 169

第8章 轴对称结构的静力分析实例 171

8.1 问题描述 171

8.2 建立模型 172

8.2.1 设定分析作业名和标题 172

8.2.2 定义单元类型 173

8.2.3 定义材料属性 174

8.2.4 建立轮盘截面 175

8.2.5 对盘截面进行分割 179

8.2.6 对盘截面进行网格划分 180

8.3 定义边界条件并求解 182

8.3.1 施加位移约束 182

8.3.2 施加离心载荷并求解 184

8.4 查看结果 187

8.4.1 查看变形 188

8.4.2 查看应力 190

8.5 命令流输入 192

9.1 问题描述 197

第9章 周期对称结构的静力分析实例 197

9.2 建立模型 198

9.2.1 设定分析作业名和标题 198

9.2.2 定义单元类型 199

9.2.3 定义材料属性 200

9.2.4 建立轮盘截面 201

9.2.5 对盘截面进行旋转生成实体 204

9.2.6 创建均压孔 205

9.2.7 对基本扇区进行分割 207

9.2.8 定义周期对称分析选项 211

9.2.9 对盘扇区进行网格划分 213

9.3.1 施加位移约束 219

9.3 定义边界条件并求解 219

9.3.2 施加离心载荷并求解 221

9.4 查看结果 224

9.4.1 旋转结果坐标系 225

9.4.2 查看变形 225

9.4.3 查看应力 227

9.5 命令流输入 230

Ⅲ．动力分析篇 236

第10章 动力学分析介绍 237

10.1 动力分析简介 237

10.2 动力学分析分类 237

10.2.1 模态分析 237

10.2.2 谐响应分析 239

10.2.3 瞬态动力分析 240

10.2.4 谱分析 241

10.3 各类动力学分析的基本步骤 242

10.3.1 模态分析的基本步骤 242

10.3.2 谐响应分析的基本步骤 250

10.3.3 瞬态动力学分析的基本步骤 257

10.3.4 谱分析的基本步骤 264

第11章 有预应力作用结构的模态分析实例 270

11.1 问题描述 270

11.2 建立模型 270

11.2.1 指定分析标题并设置分析范畴 271

11.2.2 定义单元类型 272

11.2.3 定义材料性能 273

11.2.4 建立轮盘截面几何模型 274

11.2.5 对轮盘截面进行有限元分网 281

11.2.6 旋转出整个轮盘的有限元模型 282

11.3 定义边界条件并求解 285

11.3.1 节点的坐标变换 286

11.3.2 进行静力分析 287

11.3.3 进行模态分析 291

11.4 结果分析 293

11.4.1 列出固有频率 293

11.4.2 观察解得的模态 293

11.5 命令流输入 297

第12章 周期对称结构的模态分析实例 301

12.1 问题描述 301

12.2 建立模型 301

12.3 定义边界条件并求解 302

12.3.1 定义分析选项 303

12.3.2 设定周期对称求解选项 304

12.3.3 开始求解 305

12.4 查看结果 306

12.4.1 扩展结果 306

12.4.2 读入结果 306

12.4.3 查看模态 307

12.5 命令流输入 309

第13章 有预应力作用结构的谐响应实例 315

13.1 问题描述 315

13.2 建立模型 315

13.2.1 指定分析标题并设置分析范畴 316

13.2.2 定义单元类型 316

13.2.3 定义材料性能和实常数 317

13.2.4 生成节点 319

13.2.5 生成弦单元 321

13.3 定义边界条件、加载并求解 322

13.3.1 定义载荷和边界条件 322

13.3.2 进行静力分析 324

13.3.3 进行模态分析 327

13.3.4 进行谐响应分析 330

13.4 观察分析结果 335

13.4.1 利用POST1观察结果 336

13.4.2 利用POST26观察结果 339

13.5 命令流输入 342

第14章 瞬态结构动力分析实例 345

14.1 问题描述 345

14.2 建立模型 345

14.2.1 指定分析标题并设置分析范畴 346

14.2.2 定义单元类型 347

14.2.3 定义单元实常数 347

14.2.4 定义材料性能 349

14.2.5 定义节点 350

14.2.6 生成梁单元和质量单元 352

14.3 定义边界条件、加载并求解 353

14.3.1 指定分析类型及分析选项 353

14.3.2 定义主自由度 354

14.3.3 定义载荷步选项并求解 355

14.4 观察分析结果 360

14.4.1 利用POST26观察缩减法结果 361

14.4.2 扩展处理 364

14.4.3 利用POST1观察结果 365

14.5 命令流输入 369

15.1 问题描述 372

第15章 随机振动和随机疲劳分析实例 372

15.2 建立模型 373

15.2.1 指定分析标题并设置分析范畴 373

15.2.2 定义单元类型 374

15.2.3 定义单元实常数 375

15.2.4 指定材料特性 376

15.2.5 建立梁有限元模型 377

15.2.6 建立板壳有限元模型 382

15.3 定义边界条件、加载并求解 387

15.3.1 定义载荷和边界条件 387

15.3.2 进行模态求解 388

15.3.3 获得谱解 390

15.3.4 模态合并 393

15.4 观察分析结果 394

15.4.1 利用POSTI观察结果 394

15.4.2 在POST26处理器中计算PSD响应 399

15.4.3 在POST26后处理器中计算协方差 404

15.4.4 随机疲劳计算 406

15.5 命令流输入 407

第16章 单点响应谱分析实例 411

16.1 问题描述 411

16.2 建立模型 411

16.3.2 进行模态求解 413

16.3.1 定义载荷和边界条件 413

16.3 定义边界条件、加载并求解 413

16.3.3 获得谱解 414

16.3.4 扩展模态 417

16.3.5 模态合并 418

16.4 观察分析结果 419

16.4.1 结果列表 419

16.4.2 云图显示结果 423

16.5 命令流输入 425

Ⅳ．非线性分析篇 428

第17章 非线性结构分析 429

17.1 非线性结构分析简介 429

17.1.1 非线性结构的定义 429

17.1.2 非线性结构分析注意事项 430

17.2.1 建模 431

17.2.2 加载求解 431

17.2 非线性结构分析的分析过程 431

17.2.3 结果后处理 438

17.3 几何非线性 440

17.3.1 几何非线性简介 440

17.3.2 大应变效应 440

17.3.3 对几何非线性情况的处理方法 441

17.4 材料非线性 442

17.4.2 塑性分析中的输出量 443

17.4.3 塑性分析中的一些基本原则 443

17.4.1 进行塑性分析时的ANSYS输入 443

17.4.4 查看结果 444

17.5 状态非线性 444

17.5.1 点－点接触分析 445

17.5.2 点－面接触分析 445

17.5.3 面－面的接触分析 446

第18章 非线性瞬态分析实例 447

18.1 问题描述 447

18.2 模型建立 448

18.2.1 设置分析标题 448

18.2.2 定义单元类型 449

18.2.3 定义材料性质和强化数据表 450

18.2.4 建立有限元模型 452

18.3 定义分析类型、加载并求解 456

18.3.1 定义分析类型和求解选项 456

18.3.2 定义初始条件和约束 458

18.3.3 求解问题 459

18.4 观察分析结果 460

18.4.1 利用POST1观察结果 460

18.4.2 利用POST26观察结果 463

18.5 非线性瞬态分析命令流 466

第19章 塑性分析实例 469

19.1 问题描述 469

19.2.1 设置分析标题 470

19.2 建立有限元模型 470

19.2.2 定义参数 471

19.2.3 定义单元类型 472

19.2.4 定义材料特性和多线性随动强化数据表 473

19.2.5 建立几何模型并分网 474

19.2.6 定义耦合集和位移约束 478

19.3 加载并求解 480

19.3.1 定义分析类型和求解控制选项 480

19.3.2 定义载荷步并输出载荷步文件 481

19.3.3 求解问题 483

19.4 结果分析 483

19.4.1 利用通用后处理器观察结果 483

19.4.2 利用时间历程后处理器分析结果 485

19.5 塑性实例分析的命令流方式 487

第20章 接触分析实例 491

20.1 问题描述 491

20.2 建立有限元模型 492

20.2.1 设置分析标题 492

20.2.2 定义单元类型 492

20.2.3 定义材料特性 493

20.2.4 建立几何模型并分网 494

20.2.5 创建接触对 496

20.3 加载并求解 498

20.3.1 定义对称边界条件和位移约束 499

20.3.2 定义并求解第一个载荷步 500

20.3.3 定义并求解第二载荷步 501

20.4 结果分析 503

20.4.1 利用通用后处理器观察结果 503

20.4.2 利用时间历程后处理器分析结果 507

20.5 接触分析的命令流 508

V．热分析篇 511

第21章 热－结构耦合分析 512

21.1 热－结构耦合分析简介 512

21.1.1 热分析基本知识 512

21.1.2 耦合分析 513

21.2.1 建模 514

21.2.2 施加载荷计算 514

21.2 稳态热分析 514

21.2.3 后处理 516

21.3 瞬态传热分析 517

21.3.1 建模 517

21.3.2 加载求解 517

21.3.3 结果后处理 520

21.4 热－结构耦合分析 520

第22章 热－应力耦合分析实例 522

22.1 问题描述 522

22.2 建立模型 523

22.2.1 指定分析标题并设置分析范畴 523

22.2.2 定义单元类型 524

22.2.3 定义材料热学性能 525

22.2.4 建立轴对称几何模型 526

22.2.5 对截面进行有限元分网 528

22.3 稳态热分析 529

22.3.1 定义温度边界条件 529

22.3.2 进行稳态热分析求解 530

22.3.3 观察稳态热分析结果 531

22.4 结构应力分析 535

22.4.1 转换模型 535

22.4.2 定义结构分析边界条件及温度载荷 537

22.4.3 分析求解 540

22.4.4 观察结构分析结果 540

22.5 热－应力耦合分析的命令流 543