绪论 1
第1章 ANSYS基本介绍 3
1.1 ANSYS软件的主要功能 3
1.2 ANSYS 10.0软件的新特性及新功能 5
1.3 ANSYS 10.0启动与界面 6
1.3.1 系统要求 6
1.3.2 启动与退出 7
1.3.3 认ANSYS 10.0的操作界面 9
1.4 ANSYS 10.0文件系统 11
1.4.1 文件格式 11
1.4.2 对文件大小的限制 12
1.4.3 文件管理 13
1.5 ANSYS接口工具 15
1.5.1 IGES格式输入 16
1.5.2 与Pro/E接口 18
1.5.3 与UG接口 19
1.5.4 与Parasolid接口 20
1.5.5 与CATIA接口 21
第2章 ANSYS基本分析技术 23
2.1 结构分析类型 23
2.1.1 结构静力分析 23
2.1.2 结构非线性分析 24
2.1.3 结构动力学分析 25
2.1.4 结构热分析 26
2.1.5 结构耦合场分析 26
2.2 ANSYS材料模型 27
2.2.1 材料应力应变关系 27
2.2.2 材料本构模型 28
2.2.3 材料本构模型组合 34
2.3 ANSYS单位制分析 35
2.4 ANSYS基本分析过程 37
2.4.1 理解有限元 37
2.4.2 ANSYS分析举例 37
第一篇 ANSYS在化工容器中的应用 44
第3章 应力容器分析设计 44
3.1 压力容器设计解决方案 44
3.2 压力容器及其分类 45
3.3 强度理论 45
3.3.1 材料的破坏形式 45
3.3.2 基本强度理论 46
3.4 应力分类 47
3.4.1 应力分类 47
3.4.2 应力强度评定方法 48
3.5 分析报告模式 50
第4章 压力容器不连续区应力分析 52
4.1 高压容器筒体与封头的连接区的应力分析 52
4.2 压力容器开孔接管区的应力分析 61
4.3 支座支撑区应力分析 71
第5章 压力容器稳定性及极限载荷分析 84
5.1 概述 84
5.1.1 失稳分析 84
5.1.2 极限载荷分析 85
5.2 外压容器的失稳问题 86
5.3 压力容器的局部失稳问题 97
5.4 极限载荷分析 108
第6章 压力容器分析设计 114
6.1 加氢反应器裙座支撑区的机械应力分析 114
6.2 加氢反应器裙座支撑区的热应力分析 128
6.2.1 温度场分析 128
6.2.2 热应力分析 135
6.3 加氢反应器裙座支撑区的热应力评定 138
6.4 内压及接管弯矩作用下椭圆封头中心接管应力分析 149
第7章 压力容器中的接触分析 156
7.1 法兰连接中的接触分析 156
7.2 O形密封圈回弹性能试验模拟 169
7.3 补强圈与筒体间接触特性分析 183
第二篇 ANSYS在化工设备中的应用 204
第8章 塔设备分析 204
8.1 模态分析 204
8.2 风载荷动力响应分析 219
8.3 地震载荷动力响应分析 226
第9章 储存设备分析 235
9.1 球罐在风载荷下的动力响应 235
9.2 球罐在地震载荷下的动力响应 264
9.3 球罐在雪载荷下的应力分析 268
第10章 换热设备分析 271
10.1 固定管板换热器的机械场应力分析 271
10.2 固定管板式换热器的耦合场分析 285
第三篇 ANSYS的高级分析技术 302
第11章 ANSYS优化设计 302
11.1 优化设计概述 302
11.1.1 优化设计理论 303
11.1.2 优化设计基本概念 304
11.1.3 优化设计过程与步骤 306
11.1.4 优化设计注意事项及建议 313
11.2 压力容器壁厚优化设计 314
11.3 换热器封头管箱线性变厚度段参数优化分析 327
第12章 结构可靠性分析 341
12.1 结构可靠性概述 341
12.1.1 结构可靠性分析相关概念 342
12.1.2 可靠性分析过程与步骤 344
12.2 高压球形容器强度可靠性分析 346
12.3 塔设备裙座支撑区可靠性分析 358
第13章 疲劳分析 373
13.1 疲劳分析 373
13.1.1 疲劳分析的相关概念 373
13.1.2 疲劳分析过程 374
13.2 平板封头与筒体连接区的疲劳分析 380
13.3 吸附塔的疲劳分析 384
第14章 ANSYS其他高级技术应用 399
14.1 APDL参数化设计语言 399
14.1.1 APDL参数化设计语言的主要概念 399
14.1.2 APDL应用实例——涡旋压缩机涡盘建模 403
14.2 子模型 409
14.2.1 子模型技术概述 409
14.2.2 带局部夹套卧式容器的应力分析 413
14.3 单元生死 422
14.3.1 单元生死的主要概念 422
14.3.2 单元生死特性的使用 423
14.3.3 单元生死的控制 425
14.3.4 单元生死在焊接过程中的应用 426
14.4 法兰结构螺栓装配分析 446
14.4.1 Workbench概述 446
14.4.2 模型调入 449
14.4.3 加载求解 449
14.4.4 结果后处理 454
14.4.5 FE Modeler模块中的有用信息 455
参考文献 459