ANSYS 9.0经典产品基础教程与实例详解PDF电子书下载

第1章 ANSYS公司介绍 2

第一篇 ANSYS基本知识与系统简介 2

第2章 ANSYS主要分析产品系列 4

2.1 ANSYS经典产品系列 4

2.2 ANSYS Workbench产品系列 6

2.3 ANSYS第三方产品系列 8

2.4 ANSYS CAD接口产品 8

第3章 ANSYS启动、退出与GUI环境 10

3.1 启动ANSYS程序 10

3.1.1 交互方式启动经典ANSYS产品程序 10

3.1.2 批处理运行方式 16

3.1.3 从DOS窗口命令方式启动ANSYS 17

3.2 退出ANSYS程序 18

3.3 ANSYS交互运行界面环境及其组成 18

3.4 使用帮助系统 20

4.1 主菜单用法 22

4.2 工具菜单用法 22

第4章 ANSYS常用菜单与对话框操作指南 22

4.3 绘图（画）菜单用法 23

4.4 输入窗口交互操作 23

4.5 快捷功能图标按钮用法 24

4.6 工具栏按钮用法 24

4.7 可见／隐藏图标用法 25

4.8 对话框执行按钮用法 25

4.9 平移、缩放和旋转图形变换对话框用法 25

4.10 图形拾取用法 27

第5章 ANSYS文件系统和文件操作 30

5.1 ANSYS文件类型 30

5.2 新分析相关文件及其操作 33

5.3 输出信息定向到屏幕或者文件 33

5.4 读入ANSYS文件 33

5.4.1 读入ANSYS文本文件 34

5.4.2 读入ANSYS二进制文件 34

5.5 写出ANSYS文件 34

5.7 ANSYS文件重命名、拷贝与删除 35

5.8 导入与导出几何文件 35

5.6 列表显示ANSYS文件信息 35

第二篇 ANSYS基本分析过程技术 38

第6章 ANSYS标准有限元分析过程 38

6.1 制定ANSYS有限元分析方案及其策略 38

6.1.1 制定ANSYS分析方案应当考虑的因素 38

6.1.2 ANSYS的单位制 39

6.1.3 熟悉ANSYS单元库，选用合理的单元类型 40

6.1.4 利用模型对称性创建分析模型 41

6.1.5 创建平面应力与平面应变分析模型 44

6.1.7 模型的装配连接关系 45

6.1.6 针对不同的求解确定网格离散方案和密度 45

6.1.8 如何预留载荷施加位置 47

6.1.9 制定求解过程方案 47

6.1.10 需要进一步考虑的问题 48

6.2 ANSYS有限元求解的基本步骤 51

6.3 执行ANSYS分析的开始准备工作 52

6.3.1 清空数据库并开始一个新分析 52

6.3.2 指定新的工作文件名（Jobname） 52

6.4 保存和恢复数据库文件 53

6.3.3 指定新标题（Title） 53

6.3.4 指定新的工作目录 53

6.5 ANSYS标准求解过程实例 54

6.5.1 交互式菜单分析过程 55

6.5.2 命令流方式的批处理分析过程 64

第7章 创建几何模型 67

7.1 ANSYS几何实体建模技术简介 67

7.1.1 两种获取CAD实体模型的途径 67

7.1.2 两种实体建模思路 67

7.2 ANSYS几何建模菜单系统简介 68

7.3 ANSYS的坐标系及其操作 69

7.3.1 坐标系的种类 69

7.3.2 总体坐标系、用途及其操作方法 70

7.3.3 局部坐标系、用途及其操作方法 71

7.3.4 工作平面、用途及其操作方法 75

7.3.5 激活坐标系（当前坐标系） 83

7.3.6 选择显示坐标系 83

7.4 关键点与硬点及其创建方法 84

7.5 线的类型与创建方法 88

7.6 延伸线 93

7.7 面的类型与创建方法 94

7.8 体的类型与创建方法 98

7.9 布尔运算 101

7.9.1 布尔运算的设置 101

7.9.2 布尔运算操作 102

7.10 拖拉 104

7.11 比例缩放 106

7.12 移动 107

7.13 拷贝 107

7.14 镜面映射 109

7.15 删除几何实体 110

7.16 合并重合几何实体 111

7.17 创建几何模型实例综合学习 112

7.17.1 创建圆弧线、直线、切线、法线和交线的实例 112

7.17.2 WP变换／旋转拷贝／互分实例：具有横隔板的薄壁箱型梁柱模型 117

7.17.3 从底向上实体建模／样条曲线和拖拉实例：机翼实体模型 123

7.17.4 样条曲线／镜面映射／路径拖拉实例：工字截面曲梁 125

7.17.5 自顶向下建模／布尔运算实例：六角圆头螺杆实体模型 128

7.17.6 局部CS／旋转拖拉／布尔运算实例：椭圆封头的油罐体模型 131

7.17.7 倒角／旋转体／局部坐标系／旋转拷贝／合并实例：皮带轮 139

第8章 创建节点单元模型与网格划分技术 146

8.1 创建有限元模型两种方法 146

8.1.1 直接创建节点单元模型法的基本过程 146

8.2 单元库、单元类型与单元实常数 147

8.2.1 ANSYS单元库与单元类型 147

8.1.2 将CAD模型网格划分单元网格模型的基本过程 147

8.2.2 单元类型（单元表）的定义、设置、编辑和删除 150

8.2.3 单元实常数的定义、编辑和删除 151

8.3 材料模型库与材料模型 153

8.3.1 ANSYS材料模型库与定义新材料模型 154

8.3.2 增加新材料模型 163

8.3.3 给指定编号的材料定义材料模型并输入属性参数 163

8.3.4 复制材料模型及其属性参数 166

8.4 直接法创建有限元网格模型过程 167

8.4.1 创建节点 167

8.3.6 退出定义材料模型 167

8.3.5 删除材料模型 167

8.4.2 定义并指定默认单元属性 168

8.4.3 创建单元 168

8.4.4 直接法创建有限元网格模型实例：弹簧－质量系统模型 169

8.5 几何模型划分单元生成有限元网格模型 172

8.5.1 给点／线／面／体分配单元属性 172

8.5.2 单元尺寸控制方法 173

8.5.3 网格划分器类型及其选项设置 182

8.5.4 关键点上划分质量单元网格的基本过程 186

8.5.5 线上划分网格的基本过程 189

8.5.6 面上划分自由与映射网格的基本过程 195

8.5.7 体上划分自由（Free）与映射（Map）网格的基本过程 202

8.5.8 体上划分扫掠（Sweep）网格的基本过程 215

8.5.9 拖拉（Extrude）创建几何体并同时生成拖拉网格的基本过程 218

8.6 使用网格划分工具MeshTool划分有限元网格模型 222

8.7 清除几何模型上的网格 223

8.8 模型质量检查 223

8.8.1 检查网格 223

8.8.2 检查控制 224

9.1 求解器环境与菜单系统 227

第9章 施加载荷与求解过程 227

9.2 单载荷步求解过程 228

9.2.1 选择分析类型 228

9.2.2 设置分析类型选项 229

9.2.3 施加边界条件与载荷 232

9.2.4 设置载荷步选项：时间、载荷步、载荷子步与平衡迭代 232

9.2.5 设置载荷步选项：求解输出控制 234

9.2.6 求解控制对话框及其用法 235

9.3.1 连续多载荷步求解法 239

9.3 多载荷步求解过程 239

9.3.2 定义载荷步文件批求解法 245

9.4 预测求解时间、规模与内存需求 248

9.5 中断与重启动求解过程 248

9.5.1 中断求解过程 249

9.5.2 重启动求解 249

9.6 定义载荷的基本操作方法 251

9.6.1 载荷操作设置（Settings） 251

9.6.2 载荷运算操作（Operate） 261

9.7.1 施加位移载荷的方法 262

9.7 施加结构载荷 262

9.7.2 施加集中力载荷的方法 269

9.7.3 施加压力载荷的方法 269

9.7.4 施加温度载荷的方法 277

9.7.5 施加线加速度、转速与转动加速度等惯性载荷的方法 279

9.7.6 施加轴对称载荷的方法 282

9.8 删除载荷的方法 287

10.2 通用后处理器（POST1） 289

10.1 后处理器环境、结果文件与结果数据 289

第10章 结果后处理过程 289

10.2.1 指定用于后处理的文件与结果数据 290

10.2.2 查看结果文件包含的结果序列汇总信息 291

10.2.3 读入用于后处理的结果序列 291

10.2.4 结果输出方式控制与图形显示方式 292

10.2.5 等值图显示结果 294

10.2.6 矢量图显示结果 299

10.2.7 列表显示节点结果、单元结果、支反力等结果信息 301

10.2.8 查询节点与单元结果 303

10.2.9 单元表处理单元结果 304

10.2.11 动画显示结果 306

10.2.10 抓取结果显示图片 306

10.2.12 PGR文件与结果观察器Results Viewer 307

10.3 时间历程后处理器（POST26） 311

10.3.1 进入时间—历程处理器 312

10.3.2 时间历程后处理器环境设置 312

10.3.3 存储后处理数据 314

10.3.4 定义时间历程结果记录变量 315

10.3.6 绘制时间历程结果记录变量曲线 318

10.3.5 列表显示时间历程结果记录变量和极值 318

10.3.7 时间历程结果记录变量观察器Variable Viewer 321

10.4 实例：POST1和POST26基本后处理功能 324

10.4.1 线结构单元结果后处理：二力杆结构及其相关后处理 325

10.4.2 面（板壳）单元结果后处理：货柜系统分析及其相关后处理技术 333

10.4.3 实体单元结果后处理：角支架多线性塑性分析及其相关后处理技术 343

10.4.4 时间历程后处理：旋转梁结构的瞬态动力学分析及其相关后处理技术 353

11.1.1 ANSYS的CAD几何模型接口功能概述 364

11.1 ANSYS的CAD接口功能 364

第11章 高级建模技术 364

第三篇 高级技术 364

11.1.2 CATIA V4文件导入专用接口 365

11.1.3 CATIA V5文件导入专用接口 366

11.1.4 Pro/ENGINEER文件导入专用接口 366

11.1.5 Unigraphics文件导入专用接口 367

11.1.6 SAT文件导入接口 368

11.1.7 Parasolid文件导入接口 368

11.1.9 IGES文件导入接口 369

11.1.8 CIF文件导入专用接口 369

11.1.10 IGES文件导出接口 370

11.2 计算几何特性 371

11.3 修改有限元模型 371

11.3.1 修改节点坐标系 372

11.3.2 移动或修改节点坐标位置 375

11.3.3 拷贝或缩放节点 375

11.3.4 拷贝单元 376

11.3.7 合并重合节点或单元 377

11.3.6 镜面映射单元 377

11.3.5 镜面映射节点 377

11.3.8 删除节点和单元 378

11.3.9 修改单元属性 378

11.3.10 修改单元节点 379

11.3.11 增加或删除单元的中节点 379

11.3.12 直接修改指定单元的材料号 379

11.3.13 修改线的方向与梁单元截面坐标系 380

11.3.14 修改面的法向和壳单元的法向 381

11.3.15 局部网格加密 382

11.3.16 实例：板梁结构的线方向／面法向等修改与调整 385

11.4 自由度耦合与约束方程——装配与连接技术 399

11.4.1 耦合的概念与用途 399

11.4.2 定义耦合 400

11.4.3 列表耦合 401

11.4.4 删除耦合 402

11.4.5 耦合的使用条件 402

11.4.6 约束方程的概念与用途 402

11.4.7 定义约束方程：直接法 402

11.4.9 定义约束方程：临近区 404

11.4.8 定义约束方程：刚性区 404

11.4.10 列表约束方程 405

11.4.11 删除约束方程 405

11.4.12 约束方程的使用条件 405

11.4.13 实例1：自由度耦合——两独立梁柱的顶部连接模型 405

11.4.14 实例2：刚性区模型——在圆柱体端面施加集中力与弯矩 413

11.5 有限元模型的装配技术 420

11.5.1 模型归档与模型合并装配 420

11.5.2 MPC多点约束装配 423

11.5.3 实例1：模型归档／合并／临近区／绑定接触／MPC装配技术实例 425

11.5.4 实例2：人工利用MPC实现梁－圆柱板壳装配 444

第12章 高级加载与求解技术 454

12.1 施加初始应力载荷的方法 454

12.1.1 施加初始应力的菜单系统 454

12.1.2 实例：施加初始应力悬臂梁 455

12.2 利用表面效应单元施加表面载荷的方法 459

12.2.1 表面效应单元与表面载荷施加方法 459

12.2.2 实例：导流板 460

12.3 施加预紧力单元预紧力载荷的方法 469

12.4.1 耦合场求解技术 470

12.4 施加耦合场载荷的方法 470

12.4.2 实例：热－结构顺序耦合分析 471

12.5 载荷缩放与转换运算的方法 480

12.6 多载荷步求解过程 480

12.6.1 DO循环控制的参数化求解法及其实例 481

12.6.2 表载荷求解法及其实例 482

13.1.1 分析计算误差 486

13.1.2 切片 486

13.1 通用后处理高级技术 486

第13章 高级后处理技术 486

13.1.3 混凝土单元SOLID65单元裂纹 488

13.1.4 节点积分计算内力 489

13.1.5 路径上的分布结果处理 490

13.1.6 载荷工况组合运算 494

13.1.7 其他后处理技术 497

13.2 时间历程后处理高级技术 497

13.2.1 绘制曲线方式控制 497

13.2.2 变量的数学运算 498

13.2.3 时间历程结果记录变量与数组间的数据转换 500

13.2.4 时间历程结果记录变量的平滑处理 500

13.2.5 根据时间历程结果记录变量生成响应谱 501

13.2.6 计算随机振动的响应功率谱密度 502

13.2.7 计算随机振动的响应协方差 503

13.3 报告生成器 504

13.3.1 启动报告生成器 504

13.3.3 捕捉动画 505

13.3.2 抓取图像 505

13.3.4 获取数据表格 506

13.3.5 获取数据列表 507

13.3.6 将资源组装成HTML报告 508

13.3.7 设置报告生成器选项 509

13.3.8 实例：生成一个简单报告 510

第14章 选择、组件与部件 512

14.1 选择、组件与部件的关系与定义 512

14.2 利用实体选择工具进行实体选择 512

14.2.1 确定选择的准则 512

14.2.2 确定选择的类型 513

14.3 组件的创建、删除与选择操作 514

14.4 部件的创建、编辑、删除与选择操作 515

14.5 重新激活数据库包含的完整集合 516

14.6 选择属于当前集包含对象的下级实体对象 516

第15章 数据库信息查询工具 518

15.1 列表检查数据库的全部信息 518

15.2 查询拾取对象的信息 518

15.3 查询关键点或节点间的距离 519

16.2 显示／隐藏模型对象的颜色与编号 520

16.1 图形显示方式：PowerGraph Mode/Full Mode 520

第16章 高级绘图控制技术 520

16.3 显示／隐藏对象的边界 522

16.4 即时刷新图形窗口 522

16.5 图形显示方位与变换 523

16.6 显示／隐藏图形标识符 524

16.7 控制窗口显示风格、显示信息与多窗口显示 524

16.8 显示壳、线单元的真实形状与改变显示纵横比 525

16.9 后处理结果时控制位移显示比例 525

16.10 图形注释 525