上篇 ANSYS有限元分析基础 2
第一章 ANSYS的安装和配置 2
第一节 ANSYS的安装 2
一、安装ANSYS对系统的要求 2
二、安装ANSYS前的准备工作 2
三、安装ANSYS 2
第二节 配置ANSYS 7
一、配置计算机 7
二、配置启动ANSYS产品程序 8
三、启动和退出ANSYS 10
第三节 ANSYS的单位及文件 10
一、ANSYS的单位 10
二、ANSYS的文件 11
第二章 实体建模 13
第一节 基本知识 13
一、实体造型简介 13
二、ANSYS的坐标系 13
三、ANSYS的工作平面 18
第二节 实体建模实例 21
实例1——带孔平板的建模 21
实例2——轴承支座的建模 26
实例3——支座实体建模 32
第三节 CAD几何模型导入ANSYS 37
一、SAT文件导入ANSYS 38
二、Parasolid文件导入ANSYS 40
三、Pro/E几何模型导入ANSYS 41
四、UG几何模型导入ANSYS 44
五、I-DEAS几何模型导入ANSYS 44
六、CATIA几何模型导入ANSYS 44
七、ADAMS和ANSYS的接口 44
第四节 本章小结 45
第三章 划分网格 46
第一节 基本知识 46
一、有限元网格概述 46
二、定义单元属性 47
三、网格划分控制 48
第二节 划分网格实例1——2D问题 51
一、自由网格划分 51
二、映射网格划分 52
第三节 划分网格实例2——3D问题 55
一、自由网格划分 55
二、映射网格划分 56
三、对体扫掠生成网格 57
四、对面拖拉操作生成体及网格 59
第四节 划分网格实例3——控制网格密度 61
一、总体控制 62
二、局部细化网格控制 66
第五节 划分网格实例4——过渡网格划分 68
第六节 本章小结 70
第四章 逻辑选择 71
第一节 基本知识 71
一、选择实体 71
二、Comp/Assembly功能 72
三、Select Everything功能 73
四、Everything Below功能 73
第二节 逻辑选择实例1——仓筒 73
第三节 逻辑选择实例2——叶轮 77
第四节 本章小结 81
第五章 加载与求解 82
第一节 基础知识 82
一、载荷的分类 82
二、载荷步、子步和平衡迭代 82
三、通用选项 83
四、各种载荷的施加 84
第二节 加载求解实例1——六角扳手 100
第三节 加载求解实例2——三维支架 104
第四节 本章小结 106
第六章 后处理 107
第一节 基本知识 107
一、通用后处理器POST1 107
二、时间历程后处理器POST26 112
第二节 后处理实例1——圆孔板静力分析后处理 117
第三节 后处理实例2——六角扳手静力分析后处理 121
第四节 本章小结 125
下篇 ANSYS有限元分析专题第七章 桁架和梁的有限元分析 128
第一节 基本知识 128
一、桁架和梁的有限元分析概要 128
二、桁架和梁的常用单元 128
第二节 桁架的有限元分析实例 129
案例1——2D桁架的有限元分析 129
案例2——3D桁架的有限元分析 133
第三节 梁的有限元分析实例 138
案例1——2D梁的有限元分析 138
案例2——3D梁的有限元分析 143
第四节 本章小结 147
第八章 平面和壳问题的有限元分析 150
第一节 基本知识 150
一、平面应力问题 150
二、平面应变问题 150
三、壳的问题 151
第二节 平面问题有限元分析实例 151
案例1——角架的静力分析 151
案例2——水坝的静力分析 161
第三节 壳问题有限元分析实例 166
案例——书架的静力分析 166
第四节 本章小结 172
第九章 轴对称问题的有限元分析 173
第一节 基本知识 173
一、轴对称问题的定义 173
二、用ANSYS解决2D轴对称问题的规定 173
第二节 2D轴对称问题有限元分析实例 174
案例1——圆柱筒的静力分析 174
案例2——飞轮的静力分析 181
第三节 3D轴对称问题有限元分析实例 191
案例——飞轮的静力分析 191
第四节 本章小结 198
第十章 3D实体的有限元分析 200
第一节 基本知识 200
一、3D实体建模方法 200
二、3D实体的常用单元 200
第二节 3D实体的有限元分析实例 200
案例——车刀的静力分析 200
第三节 本章小结 207
第十一章 有限元分析的装配技术 208
第一节 基本知识 208
一、模型的归档与模型的合并装配 208
二、MPC多点约束装配 209
第二节 装配实体的有限元分析实例 209
案例——装配体的有限元分析 209
第三节 本章小结 220
第十二章 模态分析 221
第一节 基本知识 221
一、模态分析的概念及有限元基本方程 221
二、基于ANSYS模态分析的方法及所用单元 221
第二节 预应力模态分析实例 223
案例——高速旋转圆盘锯片模态分析 223
第三节 本章小结 233
第十三章 谐响应分析 235
第一节 基本知识 235
一、谐响应分析的概念及有限元基本方程 235
二、谐响应分析的方法 235
第二节 谐响应分析实例 236
案例——实验台座的谐响应分析 236
第三节 本章小结 245
第十四章 瞬态动力学分析 247
第一节 基本知识 247
第二节 瞬态动力学分析实例 248
案例——自由度弹簧质量系统瞬态分析 248
第三节 本章小结 260
第十五章 屈曲分析 261
第一节 基本知识 261
一、特征值屈曲分析 261
二、非线性屈曲分析 262
第二节 特征值屈曲分析实例 262
案例——椭圆形吊臂的特征值屈曲分析 262
第三节 本章小结 273
第十六章 接触问题的有限元分析技术 275
第一节 基本知识 275
一、接触问题分类 275
二、接触单元 275
三、接触分析的步骤 276
第二节 接触分析的有限元分析实例 277
案例——接触问题的有限元分析 277
第三节 本章小结 288
第十七章 拓扑优化 290
第一节 基本知识 290
一、拓扑优化的概念 290
二、拓扑优化的基本过程 291
第二节 拓扑优化设计实例 292
案例——桥梁的拓扑优化设计 292
第三节 本章小结 300
第十八章 优化设计 302
第一节 基本知识 302
一、优化设计的概念 302
二、优化设计中的基本术语 302
三、优化设计的步骤 303
第二节 优化设计实例 311
案例——桁架的轻量化优化设计 311
第三节 本章小结 320
参考文献 321