ANSYS 7.0分析实例与工程应用PDF电子书下载

前言 1

第1篇教学实例篇 1

第1章简单拉压杆结构 1

目 录 1

1.1铰接杆在外力作用下的变形 2

1.2人字形屋架的静力分析 6

1.3超静定拉压杆的反力计算 10

1.4平行杆件与刚性梁连接的热应力问题 13

1.5端部有间隙的杆的热膨胀 17

2.1等截面简单超静定梁的平面弯曲分析 21

第2章梁的弯曲问题 21

2.2工字形截面外伸梁的平面弯曲 29

2.3矩形截面梁的纵横弯曲分析 35

2.4悬臂梁的双向弯曲 45

2.5 圆形截面悬臂杆的弯扭组合变形 61

2.6悬臂等强度梁的弯曲 65

2.7弹性地基半无限长梁在端部力和力偶作用下的变形 75

2.8偏心受压杆的大变形分析 79

3.1利用梁单元计算压杆稳定性 85

第3章杆系稳定性计算 85

3.2利用实体单元计算压杆稳定性 89

3.3悬臂压杆的过曲屈分析 94

3.4平面钢架的平面外失稳 103

第4章实体模型应力分析 115

4.1 均布荷载作用下深梁的变形和应力 115

4.2一对集中力作用下的圆环 128

4.3用实体单元分析变截面杆的拉伸 140

4.4用二维实体单元分析等截面悬臂梁的平面弯曲 148

4.5变截面悬臂梁在端部集中力作用下的平面静力分析 155

4.6纯弯曲悬臂曲梁的二维静力分析 164

4.7端部集中力作用的悬臂圆环曲梁平面弯曲的三维分析 173

4.8均匀拉力作用下含圆孔板的孔边应力集中 189

4.9两端固定的厚壁管道在自重作用下的变形和应力 205

第5章膜和薄壳问题 214

5.1含椭圆孔的椭圆薄膜在外部张力作用下的静力分析 214

5.2圆形薄膜大变形静力分析 224

5.3柱形容器在内压作用下的静力分析 230

5.4圆柱形薄壳在均匀内压作用下的静力分析 234

6.1简支和固支圆板的在不同荷载作用下的弯曲 239

第6章板的弯曲和壳体计算 239

6.2悬臂长板的大挠度弯曲 250

6.3用壳体单元分析受均布荷载作用的固支圆板大挠度弯曲 262

6.4利用拉伸操作建立膨胀弯管模型 267

6.5两端简支开口柱壳在自重作用下的静力分析 276

6.6圆筒在一对横向集中力作用下的变形 282

6.7两边简支开口柱壳在集中力作用下的大变形曲屈 291

7.1单自由度弹簧质量系统的频率计算 300

第7章简单振动系统 300

7.2悬索自由振动的频率 304

7.3用弹簧单元连接的圆盘的扭转振动 310

7.4圆杆连接圆盘的扭转振动 314

7.5钻杆的扭转自由振动 318

第8章梁的振动分析 325

8.1简支梁的自振频率计算 325

8.2 自由—自由梁的纵向自由振动 335

8.3有轴向压力作用的简支梁的自由振动 339

8.4用壳体单元计算悬臂等强度梁的自由振动 345

8.5矩形截面薄壁悬臂梁的自由振动 351

第9章膜板和实体振动 358

9.1 圆形张紧薄膜的自由振动 358

9.2薄膜二维非轴对称自由振动分析 364

9.3薄膜三维非轴对称振动分析 370

9.4悬臂长板的自由振动频率 378

9.5悬臂宽板的模态分析 382

9.6固支圆板的自由振动 388

9.7用实体单元分析圆环的振动 392

9.8机翼模型的振动分析 397

第1 0章平面建模分析和三维实体建模 405

10.1 带三个圆孔的平面支座分析 405

10.2角支座应力分析 410

10.3 体斜支座的实体建模 416

10.4四分之一车轮的实体建模 422

10.5轴承支座的实体建模 425

第1 1章最优化设计 434

11.1概述 434

11.2最优化问题框架 435

11.4变截面悬臂梁的外形形状优化 436

11.3 ANSYS优化设计流程 436

11.5平面刚架的优化设计 447

第12章层合板和断裂力学 454

12.1 四边简支方形层合板在均布外载作用下的变形 454

12.2均布拉力作用下含裂纹板的应力强度因子计算 466

第2篇工程应用篇 485

第13章用APDL实现空间网壳结构参数化建模 485

13.1 K系列球面网壳结构的特点和建模 485

13.1.1 K系列球面网壳的特点 485

13.2参数化设计语言APDL介绍 486

13.1.2几何描述 486

13.1.3杆件连接关系 486

13.2.1参数和表达式 487

13.2.2 ANSYS 中的基本指令 487

13.2.3分支和循环 488

13.3用户界面设计语言UIDL介绍 490

13.3.1 单行参数输入 490

13.3.2多行参数输入 490

13.4.2节点坐标计算 491

13.4网壳建模程序设计 491

13.4.1模型建立的步骤 491

13.4.3单元连接 493

13.4.4变量说明 494

13.4.5节点坐标计算公式 494

13.4.6主框图说明 495

13.4.7单元连接关系定义 495

13.4.8源程序 496

13.5.2界面说明 499

13.5.1加载程序 499

13.5程序使用说明 499

13.5.3注意事项 501

13.6应用举例 501

13.6.1基本参数 501

13.6.2输入数据并生成模型 501

13.6.3输入单元参数和荷载后开始计算 502

13.6.4选择结果输出方式 502

14.1塔式起重机基本概念 503

14.2塔式起重机拓扑模型 503

第14章塔式起重机静动力分析 503

14.3塔机模型受力分析 505

14.3.1部件受力特征分析 506

14.3.2截面参数定义 506

14.3.3自重荷载和配重 506

14.3.4选用合适的分析模型。 506

14.4塔机建模程序设计 507

14.4.1塔身节点计算和单元连接 507

14.3.5 固定塔身底部的4个节点 507

14.4.2塔顶建模 508

14.4.3塔臂建模 508

14.4.4平衡臂和斜拉索建模 509

14.5塔机静力分析 510

14.6塔机模态分析 516

14.7塔机静动力分析程序 519

第15章长柱形天然气罐在内压作用下的静力分析 536

15.1概述 536

15.2建立模型 536

15.3.1单元基本性质和约定 537

15.3利用轴对称壳单元SHELL51计算 537

15.3.2求解过程 539

15.3.3源程序 542

15.3.4计算结果 544

15.3.5简体部分理论解 546

15.3.6结果讨论 546

15.4利用8节点2D实体单元PLANE82单元计算 550

15.4.1建立模型 551

15.4.2计算过程 551

15.4.3计算结果及讨论 558

15.4.4源程序 559

15.5用20节点3D实体单元solid95计算1/4模型 560

15.5.1建立1/4三维模型 560

15.5.2计算步骤 561

15.5.3计算结果分析 567

15.5.4与弹性力学解答的对比 570

15.5.5计算程序 571

附录 573

附录A常用结构单元参考 573

附录B结构分析命令速查 606

参考文献 647