第1章 有限元法概述 1
1.1 有限元法的引出 1
1.2 有限元法的历史及应用 2
1.3 有限元法的基本概念 3
1.3.1 有限元法的实现过程 3
1.3.2 建立有限元方程的方法 4
1.3.3 有限元法与工程求解问题的关系 4
1.3.4 有限元法中的变量 5
1.3.5 有限元法的特点 7
第2章 ANSYS分析方法概述 8
2.1 ANSYS简介 8
2.2 ANSYS的启动及主界面的基本构成与操作 9
2.2.1 ANSYS的启动 9
2.2.2 ANSYS主界面的基本构成 9
2.2.3 ANSYS有限元分析的基本内容与步骤 10
2.3 ANSYS坐标系 20
2.3.1 总体坐标系、局部坐标系及自然坐标系的关系 21
2.3.2 总体坐标系的表示类型 22
2.3.3 局部坐标系的作用 22
2.3.4 工作平面 23
2.4 关于ANSYS的学习 23
第3章 杆系结构的有限元分析 24
3.1 平面桁架有限元分析 25
3.1.1 平面桁架有限元的一般原理 25
3.1.2 平面桁架的ANSYS分析 32
3.2 自重作用下均匀截面直杆的有限元分析 42
3.2.1 自重作用下均匀截面直杆有限元分析的一般原理 42
3.2.2 自重作用下均匀截面直杆的ANSYS分析 45
3.3 杆系结构有限元分析和ANSYS分析的一般步骤 55
3.3.1 杆系结构有限元分析的一般步骤 55
3.3.2 杆系结构ANSYS分析的一般步骤 56
3.4 习题 56
第4章 梁系结构有限元分析 58
4.1 梁系结构有限元分析的一般原理 59
4.1.1 在局部坐标系中建立单元刚度矩阵 59
4.1.2 建立整体坐标系与局部坐标系节点力关系 59
4.1.3 建立整体坐标系单元刚度矩阵 60
4.1.4 边界条件及求解 60
4.2 梁系结构的ANSYS分析 60
4.3 梁系结构有限元分析和ANSYS分析的一般步骤 76
4.3.1 梁系结构有限元分析的一般步骤 76
4.3.2 梁系结构ANSYS分析的一般步骤 76
4.4 习题 77
第5章 弹性力学平面问题的有限元分析 78
5.1 弹性力学平面问题有限元分析的基本步骤 78
5.1.1 离散化 78
5.1.2 单元分析 79
5.1.3 单元综合 79
5.2 弹性力学平面问题的一般原理 80
5.2.1 平面应力与应变问题简介 80
5.2.2 单元位移函数 82
5.2.3 单元载荷移置 86
5.2.4 单元刚度矩阵 87
5.2.5 单元刚度矩阵的物理意义与性质 90
5.2.6 整体分析 90
5.2.7 有约束时对刚度矩阵的修正 92
5.2.8 平面问题的有限元分析的解题步骤 94
5.3 弹性力学平面问题的ANSYS分析 95
5.4 h方法和p方法的结构分析 127
5.4.1 h方法的结构分析 127
5.4.2 p方法的结构分析 129
5.5 习题 133
第6章 实体结构的有限元分析 135
6.1 实体结构等参单元法的一般原理 135
6.1.1 拉格朗日插值公式 135
6.1.2 四节 点矩形单元 138
6.1.3 等参单元的基本概念 140
6.1.4 四边形八节 点等参单元 142
6.1.5 等参单元的单元分析 146
6.1.6 高斯积分 149
6.1.7 六面体等参单元 151
6.2 实体结构的ANSYS分析 155
6.3 弹性力学轴对称问题的ANSYS分析 173
6.4 实体结构有限元分析和ANSYS分析的一般步骤 199
6.4.1 实体结构有限元分析的一般步骤 199
6.4.2 实体结构ANSYS分析的一般步骤 199
6.5 习题 199
第7章 结构模态分析 201
7.1 结构模态分析的一般原理 201
7.1.1 动力学分析的理论基础 201
7.1.2 实体动力分析有限元法的基本步骤 208
7.1.3 模态分析的理论基础 209
7.2 结构模态的ANSYS分析实例 210
7.3 结构模态分析和ANSYS分析的一般步骤 234
7.3.1 结构模态分析的一般步骤 234
7.3.2 结构模态ANSYS分析的一般步骤 235
7.4 习题 235
第8章 接触结构的有限元分析 236
8.1 接触结构有限元分析的一般原理 237
8.1.1 接触结构的基本概念 237
8.1.2 接触结构有限元分析的基本思想 238
8.1.3 弹性接触问题的有限元基本方程和柔度法求解 240
8.2 接触结构的ANSYS分析实例 243
8.3 接触结构有限元分析和ANSYS分析的一般步骤 254
8.3.1 接触结构有限元分析的一般步骤 254
8.3.2 接触结构ANSYS分析的一般步骤 254
8.4 习题 255
参考文献 256