零点起飞学ANSYS 14.5有限元分析PDF电子书下载

第1章 ANSYS基础 1

1.1 有限单元法简介 1

1.1.1 数值分析与有限单元法 1

1.1.2 有限单元法的基本解法 2

1.1.3 有限单元法的基本步骤 2

1.2 ANSYS简介 4

1.2.1 主要特点 4

1.2.2 组成模块 5

1.2.3 主要功能介绍 5

1.3 ANSYS工作界面 7

1.3.1 启动界面 7

1.3.2 ANSYS的工作界面 8

1.3.3 ANSYS 14.5主窗口介绍 10

1.3.4 退出ANSYS 19

第2章 ANSYS有限元分析基本步骤 20

2.1 ANSYS有限元分析典型步骤 20

2.2 有限元模型的建立 20

2.2.1 建立和修改工作文件名和标题 21

2.2.2 定义单元类型 23

2.2.3 定义材料属性 25

2.2.4 创建有限元模型 26

2.3 加载和求解 29

2.3.1 定义分析类型和设置分析选项 29

2.3.2 施加载荷 29

2.3.3 选择求解方法 30

2.3.4 求解 31

2.4 结果后处理 31

2.5 综合实例——带孔薄板受力分析 33

第3章 坐标系与工作平面 41

3.1 ANSYS坐标系 41

3.1.1 坐标系简介 41

3.1.2 总体坐标系及其操作 42

3.1.3 局部坐标系及其操作 43

3.1.4 节点坐标系及其操作 51

3.1.5 单元坐标系 54

3.1.6 显示坐标系及其操作 55

3.1.7 结果坐标系及其操作 56

3.2 【WorkPlane】工作平面 56

3.2.1 工作平面的显示和隐藏 56

3.2.2 设置工作平面的显示风格和捕捉功能 57

3.2.3 工作平面的平移和旋转变换 58

3.3 思考与练习 61

第4章 实体建模技术 62

4.1 ANSYS中的实体建模技术简介 62

4.1.1 建模方法 62

4.1.2 实体建模的思路 62

4.2 实体建模 64

4.2.1 关键点和硬点 64

4.2.2 线 67

4.2.3 面 73

4.2.4 体 75

4.3 实体模型的相关操作 79

4.3.1 拖拉 79

4.3.2 延伸线 81

4.3.3 比例缩放 81

4.3.4 实体模型图元相关的几何项信息计算和打印 83

4.4 布尔运算 84

4.4.1 布尔运算的设置 85

4.4.2 交运算 86

4.4.3 加运算 87

4.4.4 减运算 88

4.4.5 切分运算 89

4.4.6 搭接运算 90

4.4.7 粘接运算 91

4.4.8 分割运算 92

4.5 移动与复制 92

4.5.1 移动 93

4.5.2 复制 93

4.6 镜面映射 96

4.7 删除实体 98

4.8 CAD几何模型导入ANSYS 99

4.8.1 ACIS文件导入ANSYS 101

4.8.2 Parasolid文件导入ANSYS 103

4.8.3 UG几何模型导入ANSYS 105

4.8.4 其他几何模型导入ANSYS 106

4.9 综合实例——建立轴承座模型 106

4.10 思考与练习 120

第5章 网格划分及有限元模型的建立 121

5.1 网格划分概述 121

5.1.1 直接法创建有限元模型的基本步骤 121

5.1.2 网格划分建模法的基本步骤 122

5.2 定义单元属性 122

5.2.1 单元类型 123

5.2.2 单元实常数 125

5.2.3 材料常数 126

5.3 网格划分控制 130

5.3.1 单元属性分配设置 131

5.3.2 智能单元尺寸控制 136

5.3.3 人工单元尺寸控制 138

5.3.4 网格划分类型及划分器选项设置 148

5.3.5 通过网格划分工具进行网格划分控制 151

5.4 实体模型的网格划分 153

5.4.1 关键点划分质量单元网格 154

5.4.2 线上划分网格 156

5.4.3 面上划分网格 156

5.4.4 体上划分网格 158

5.4.5 体上划分扫掠网格 159

5.4.6 由刻画面生成体网格 160

5.5 直接生成有限元模型 161

5.5.1 创建节点 161

5.5.2 创建单元 163

5.6 修改网格 163

5.6.1 细化网格 163

5.6.2 改进网格 166

5.7 检查网格 167

5.7.1 网格检查 168

5.7.2 检查控制 169

5.8 清除网格 170

5.9 综合实例——支撑件的不同网格划分 171

5.10 习题 178

第6章 施加载荷和求解 179

6.1 加载概述 179

6.1.1 载荷的定义 179

6.1.2 载荷施加的对象 180

6.1.3 载荷步选项设置 181

6.2 分析类型与求解控制选项 186

6.2.1 分析类型设置 186

6.2.2 求解控制 187

6.3 载荷定义的基本操作 191

6.3.1 定义载荷的设置 192

6.3.2 删除载荷 196

6.3.3 载荷操作 197

6.4 载荷的施加方法 198

6.4.1 自由度约束 198

6.4.2 集中力载荷 200

6.4.3 面载荷 204

6.4.4 体载荷 209

6.4.5 惯性载荷 212

6.5 求解 215

6.5.1 求解当前步载荷 215

6.5.2 根据载荷步文件求解 215

6.6 综合实例——多步载荷的结构分析 216

6.7 习题 227

第7章 通用后处理器 228

7.1 通用后处理概述 228

7.1.1 通用后处理器处理的结果文件 228

7.1.2 结果文件读入通用后处理器 228

7.1.3 浏览结果数据集信息 229

7.1.4 读入结果数据集 229

7.2 结果输出方式控制与图形显示方式 231

7.3 图形显示计算结果 233

7.3.1 绘制变形图 233

7.3.2 绘制等值图和等值线图 233

7.3.3 绘制矢量图 236

7.4 路径操作 237

7.4.1 绘制路径图 241

7.4.2 沿路径的结果数据处理 242

7.4.3 路径数据的存档以及恢复 248

7.5 单元表 250

7.5.1 创建和修改单元表 250

7.5.2 基于单元表的数学运算 251

7.5.3 根据单元表绘制结果图形 256

7.6 列表显示结果 257

7.6.1 结果数据集汇总列表 257

7.6.2 迭代信息汇总 257

7.6.3 排序列表 258

7.7 列表查询计算结果 260

7.8 结果观察器 263

7.9 综合实例——椼架的计算及通用后处理技术 264

7.10 本章小结 274

7.11 习题 275

第8章 时间历程后处理器 276

8.1 时间历程后处理器概述 276

8.2 结果选项设置控制 277

8.2.1 环境设置 277

8.2.2 存储后处理数据 279

8.2.3 定义变量 280

8.3 列表显示结果 285

8.4 绘制时间—变量曲线 286

8.5 变量的数学运算 287

8.6 变量观察器 288

8.7 综合实例——弹簧质量系统谐响应分析 291

8.8 习题 299

第9章 工程结构线性静力分析 300

9.1 静力分析概述 300

9.2 静力分析的求解步骤 301

9.2.1 建模 301

9.2.2 设置求解控制 301

9.2.3 设置其他求解选项 305

9.2.4 施加载荷 307

9.2.5 求解 307

9.2.6 检查分析结果 308

9.3 综合实例——内六角螺栓扳手 310

9.3.1 工程背景 310

9.3.2 问题描述 310

9.3.3 GUI操作 311

9.3.4 命令流 322

9.4 本章小结 323

9.5 习题 324

第10章 模态分析 325

10.1 模态分析的定义及应用 325

10.2 模态分析的方法 325

10.3 矩阵缩减技术和主自由度选择准则 327

10.4 模态分析过程 328

10.4.1 建模 328

10.4.2 加载及求解 328

10.4.3 扩展模态 330

10.4.4 结果观察 332

10.5 综合实例——梁的模态分析 333

10.5.1 工程背景 333

10.5.2 问题描述 333

10.5.3 GUI操作 333

10.5.4 命令流 343

10.6 本章小结 344

10.7 习题 344

第11章 非线性分析 345

11.1 非线性分析概述 345

11.1.1 结构非线性的概念 345

11.1.2 非线性分析的基础知识 345

11.2 结构非线性分析 347

11.2.1 非线性静态分析的步骤 347

11.2.2 非线性瞬态分析的步骤 354

11.2.3 非线性分析的提示 354

11.3 几何非线性 355

11.3.1 大应变效应 355

11.3.2 应力与应变 356

11.3.3 小应变大位移 356

11.3.4 应力刚化 357

11.3.5 旋转软化 358

11.4 材料非线性分析 359

11.4.1 塑性理论简介 359

11.4.2 常用非线性材料本构关系 360

11.4.3 如何使用塑性 361

11.5 屈曲分析 362

11.5.1 屈曲分析的类型 362

11.5.2 非线性屈曲分析 362

11.5.3 特征值屈曲分析 363

11.6 综合实例1——悬臂梁的非线性屈曲分析 363

11.6.1 工程背景 363

11.6.2 问题描述 363

11.6.3 GUI操作 364

11.6.4 命令 379

11.7 综合实例2——平板蠕变分析 380

11.7.1 工程背景 380

11.7.2 问题描述 380

11.7.3 GUI操作 381

11.7.4 命令 392

11.8 本章小结 392

11.9 习题 393