第1章 ANSYS简介与工作界面 1
1.1 有限单元法简介 2
1.1.1 数值分析与有限单元法 2
1.1.2 有限单元法的特点 2
1.1.3 有限单元法的基本解法 3
1.1.4 有限单元法的基本过程 3
1.2 ANSYS简介 4
1.2.1 主流有限元软件与ANSYS 4
1.2.2 主要特点 4
1.2.3 组成模块 5
1.2.4 主要功能介绍 5
1.3 ANSYS系统需求与安装方法 7
1.3.1 安装ANSYS 13.0的环境要求 7
1.3.2 安装步骤 11
1.4 ANSYS基本操作 18
1.4.1 启动界面 18
1.4.2 用户界面 19
1.4.3 基本操作 20
第2章 ANSYS建模功能 24
2.1 建立几何图元 25
2.1.1 相关的菜单命令简介 25
2.1.2 案例1：计算小型支撑机构 29
2.1.3 案例2：外侧的隔热护栏 34
2.1.4 案例3：创建吊耳几何单元 40
2.2 派生几何图元 46
2.2.1 相关的菜单命令简介 46
2.2.2 案例4：创建液罐派生几何图元 50
2.2.3 案例5：创建板梁结构派生结构 62
2.3 编辑和引用几何图元 69
2.3.1 相关的菜单命令简介 69
2.3.2 案例6：创建与编辑孔盖几何图元 70
2.4 文件交换与导入模型 77
2.4.1 从Pro/ENGINEER野火版导出模型到ANSYS 77
2.4.2 从Inventor导出模型到ANSYS 79
2.4.3 从Solidworks导出模型到ANSYS 81
2.4.4 从UG NX到ANSYS导入失败的案例分析 83
第3章 划分网格 87
3.1 定义单元属性 88
3.1.1 单元类型 88
3.1.2 实常数 89
3.1.3 材料常数 90
3.1.4 单元坐标系和截面 91
3.1.5 为模型分配单元属性 92
3.2 网格控制 93
3.2.1 网格划分器选项 93
3.2.2 尺寸控制 94
3.2.3 自由网格和映射网格 98
3.3 修改网格 100
3.3.1 局部细化 100
3.3.2 改进网格 103
3.4 延伸和扫略网格 104
3.5 直接生成有限元模型 106
3.6 网格划分的综合分析 109
3.6.1 自由体网格 109
3.6.2 映射体网格 112
3.6.3 自由面网格延伸体网格 113
3.6.4 映射面网格延伸体网格 115
3.6.5 扫略体网格 117
第4章 加载与求解 119
4.1 施加载荷 120
4.1.1 载荷分类 120
4.1.2 实体模型载荷和有限元载荷的优缺点 120
4.1.3 施加载荷的过程 121
4.1.4 规律变化的载荷 124
4.2 载荷步 131
4.2.1 瞬态分析载荷步和子步设置 131
4.2.2 静态分析载荷步和子步设置 136
4.3 求解的方法 138
4.3.1 求解的类型 138
4.3.2 求解控制对话框简介 139
4.3.3 求解命令组 140
第5章 通用和时间历程后处理 141
5.1 通用后处理 142
5.1.1 静载案例：读入结果数据并显示 142
5.1.2 模态案例：读入结果数据并显示 147
5.1.3 单元表 149
5.1.4 路径图 152
5.2 时间历程后处理 155
5.2.1 定义和显示变量 155
5.2.2 变量运算 158
5.2.3 时间历程变量观察器 159
5.3 报告生成器 160
5.3.1 完成计算，进入通用后处理模块 160
5.3.2 使用报告生成器 162
5.3.3 补充说明 165
第6章 结构分析的步骤 167
6.1 有限元分析的前处理 168
6.1.1 单元类型 168
6.1.2 实常数和截面 169
6.1.3 材料属性 170
6.1.4 建模和划分网格 170
6.2 加载和求解 172
6.2.1 静载分析加载和求解 172
6.2.2 模态分析加载和求解 173
6.2.3 谐响应分析加载和求解 174
6.2.4 瞬态分析加载和求解 175
6.2.5 谱分析加载和求解 177
第7章 线性静载的有限元分析 179
7.1 带孔薄板受力 180
7.1.1 GUI求解前处理 180
7.1.2 GUI求解加载和计算 184
7.1.3 GUI求解后处理 186
7.1.4 命令流 187
7.2 平台自重变形分析 187
7.2.1 GUI求解实体模型前处理 187
7.2.2 GUI求解实体模型加载和计算 192
7.2.3 GUI求解实体模型后处理 193
7.2.4 GUI求解壳体模型前处理 195
7.2.5 GUI求解壳体模型加载和计算 198
7.2.6 GUI求解壳体模型后处理 199
7.2.7 壳体单元 201
7.3 压板装配变形分析 201
7.3.1 铝前处理 201
7.3.2 铝加载和计算 203
7.3.3 铝后处理 205
7.3.4 PVC前处理 206
7.3.5 PVC加载和计算 209
7.3.6 PVC后处理 211
7.3.7 命令流 212
第8章 非线性的有限元分析 213
8.1 金属圆盘弹塑性分析 214
8.1.1 GUI求解前处理 214
8.1.2 GUI求解加载和计算 216
8.1.3 GUI求解后处理 220
8.1.4 命令流 224
8.2 橡胶圆筒受压 224
8.2.1 GUI求解前处理 224
8.2.2 GUI求解加载和计算 226
8.2.3 GUI求解后处理 228
8.2.4 命令流 229
8.3 金属棒撞击地面分析 229
8.3.1 GUI求解前处理 229
8.3.2 GUI求解加载和计算 231
8.3.3 GUI求解后处理 233
8.3.4 命令流 235
8.4 螺栓蠕变分析 235
8.4.1 GUI求解前处理 235
8.4.2 GUI求解加载和计算 236
8.4.3 GUI求解后处理 237
8.4.4 命令流 240
第9章 结构动力分析中的模态有限元分析 241
9.1 简支梁的模态分析 242
9.1.1 GUI求解建立线性实物模型并划分有限元 242
9.1.2 GUI求解、直接建立有限元模型 245
9.1.3 GUI求解加载和计算——静载 247
9.1.4 GUI求解后处理——静载 248
9.1.5 GUI求解加载和计算——模态 249
9.1.6 GUI求解后处理——模态 250
9.1.7 命令流 251
9.2 弹簧质量系统谐响应分析 251
9.2.1 GUI求解前处理 252
9.2.2 GUI求解加载和计算——模态 254
9.2.3 GUI求解加载和计算——谐响应 255
9.2.4 GUI求解后处理 256
9.2.5 命令流 257
9.3 刚架结构模态分析 257
9.3.1 前处理 258
9.3.2 静载分析加载和计算 259
9.3.3 静载分析后处理 260
9.3.4 模态分析加载和计算 261
9.3.5 模态分析后处理 261
9.3.6 谐响应分析加载和计算 262
9.3.7 谐响应分析后处理 264
9.3.8 命令流 265
第10章 结构分析中的其他有限元分析 266
10.1 瞬态分析实例——钟摆 267
10.1.1 GUI求解前处理 267
10.1.2 GUI求解加载和计算 271
10.1.3 GUI求解后处理 274
10.1.4 命令流 276
10.2 模态分析-谱分析-谐响应分析实例——支撑平板的动力效果 276
10.2.1 GUI求解前处理 276
10.2.2 GUI求解模态分析加载和计算 279
10.2.3 GUI求解谱分析加载和计算 281
10.2.4 GUI求解通用后处理 283
10.2.5 GUI求解谐响应分析加载和计算 284
10.2.6 GUI求解时间历程后处理 285
10.2.7 命令流 285
10.3 接触分析实例——套管接触 285
10.3.1 GUI求解前处理 286
10.3.2 GUI求解加载和计算 291
10.3.3 GUI求解通用后处理 293
10.3.4 命令流 294
10.4 疲劳分析实例——角形支撑板 294
10.4.1 GUI求解前处理 295
10.4.2 GUI求解加载和计算 297
10.4.3 GUI求解后处理 297
10.4.4 命令流 299
第11章 结构分析中的疑难知识点解析 300
11.1 单位制 301
11.1.1 ANSYS的单位制设置 301
11.1.2 导入模型的尺寸单位问题 302
11.2 几何对象和单元的方向 307
11.2.1 壳体和实体表面的方向 307
11.2.2 线和梁方面的知识点 311
11.2.3 节点的方向 312
11.3 为单元分配属性 315
11.3.1 设置多个单元属性 315
11.3.2 操作步骤 317
11.4 函数 319
11.4.1 前处理 319
11.4.2 通过函数加载 319
11.4.3 后处理 323