第1章 ANSYS结构分析的理论背景及功能概述 1
1.1 有限单元法的基本思想与解题过程 1
1.1.1 起源于杆系结构分析的有限单元法 1
1.1.2 有限单元法处理问题的一般过程及算法特点 6
1.2 ANSYS Mechanical的分析能力及一般分析流程 9
1.3 ANSYS结构计算的理论基础 11
1.3.1 ANSYS静力分析的理论基础 11
1.3.2 ANSYS动力分析的理论基础 17
1.4 ANSYS热传导计算的理论基础 19
1.5 ANSYS流固耦合分析的理论基础 21
1.6 ANSYS结构非线性分析的基本概念与算法 22
第2章 ANSYS结构分析软件应用精要 27
2.1 ANSYS结构分析软件架构及两层体系 28
2.1.1 ANSYS结构分析软件的架构：一个基础、两座大厦 28
2.1.2 ANSYS Mechanical内部工作的两层体系 29
2.2 Mechanical APDL应用要点选讲 29
2.2.1 Mechanical APDL的界面、工作机制及操作流程 29
2.2.2 Mechanical APDL的对象操作 36
2.2.3 APDL语言简介与应用入门 39
2.3 Workbench及Mechanical Application应用要点选讲 47
2.3.1 ANSYS Workbench环境简介 48
2.3.2 Workbench结构分析系统与组件 50
2.3.3 Mechanical Application组件的操作要点 52
第3章 ANSYS结构分析建模思想与方法 55
3.1 ANSYS结构分析建模思想与方法概述 55
3.1.1 ANSYS结构分析建模的二次映射思想 55
3.1.2 工程结构分类与ANSYS单元选择 56
3.1.3 结构分析建模的直接法与间接法 59
3.2 Mechanical APDL结构分析的建模方法 60
3.2.1 Mechanical APDL建模过程概述 60
3.2.2 Mechanical APDL连续体结构建模要点 63
3.2.3 Mechanical APDL杆系及板壳结构建模要点 69
3.3 Workbench结构分析的建模方法 77
3.3.1 Workbench建模过程及相关组件简介 77
3.3.2 Workbench连续体结构建模要点 84
3.3.3 Workbench梁壳结构建模要点 85
第4章 结构静力计算 88
4.1 Mechanical APDL静力分析 88
4.1.1 载荷及约束的施加 88
4.1.2 单／多裁荷步静力分析 93
4.1.3 静力分析结果后处理 94
4.2 Mechanical Application（WB）静力分析 98
4.3 静力计算工程案例 102
4.3.1 网架结构温差作用分析 102
4.3.2 独立重力坝的静力分析 106
4.3.3 施工防护结构的静力计算 120
第5章 模态分析 128
5.1 ANSYS模态分析方法及注意事项 128
5.1.1 一般模态分析方法 128
5.1.2 ANSYS预应力模态分析 131
5.2 模态分析例题：球面网壳结构 132
5.3 预应力模态例题：拉杆横向振动模态 136
第6章 谐响应分析 140
6.1 谐响应分析的实现过程及注意事项 140
6.2 谐响应例题：不同激振力分布形式的谐响应分析 146
第7章 瞬态动力分析 157
7.1 瞬态分析的实现过程及注意事项 157
7.2 瞬态结构分析案例 160
7.2.1 案例一：简谐载荷作用的单自由度系统 160
7.2.2 案例二：多自由度结构地震波时程分析 162
第8章 响应谱及PSD分析 166
8.1 响应谱分析的实现过程与案例 166
8.1.1 响应谱分析的具体实现过程 166
8.1.2 响应谱分析案例：悬臂结构地震响应谱分析 168
8.2 PSD分析的实现过程与案例 174
8.2.1 ANSYS的PSD分析方法 174
8.2.2 PSD分析案例：海洋平台波浪力作用下的PSD分析 177
第9章 流固耦合分析简介 199
9.1 ANSYS流固耦合分析方法与过程 199
9.2 流固耦合例题：双立板在水中的摆动模拟 200
9.2.1 搭建分析项目流程 200
9.2.2 瞬态结构分析前处理 201
9.2.3 流体域分析前处理 206
9.2.4 系统耦合设置及求解 208
9.2.5 结果后处理 209
第10章 热传导分析及热应力计算 215
10.1 Workbench中的热传导及热应力分析方法 215
10.2 热传导及热应力分析例题 218
第11章 子结构分析 223
11.1 子结构分析的基本概念 223
11.2 子结构分析的一般过程 225
11.2.1 生成部分 225
11.2.2 使用部分 227
11.2.3 扩展部分 229
11.3 子结构分析例题：空腹梁 229
第12章 子模型方法的应用 238
12.1 子模型分析方法的概念和实现过程 238
12.2 子模型分析案例：开孔的拱壳局部应力分析 239
12.2.1 问题描述 239
12.2.2 建立几何模型 240
12.2.3 创建分析流程及项目文件 242
12.2.4 全模型分析 243
12.2.5 子模型分析 244
第13章 结构非线性分析 248
13.1 ANSYS非线性分析的求解设置与实施要点 248
13.1.1 ANSYS非线性分析的求解设置 248
13.1.2 非线性分析的实施要点及注意事项 253
13.2 ANSYS接触问题的建模与分析 254
13.2.1 接触分析概述 254
13.2.2 Mechanical接触分析方法 255
13.3 非线性分析例题 258
13.3.1 油罐底效应的简化分析 258
13.3.2 网壳焊接球节点的弹塑性受力分析 261
13.3.3 插销装配及拨拉接触分析 268
第14章 梁壳结构的屈曲分析 275
14.1 结构屈曲问题的基本概念 275
14.2 特征值屈曲及非线性屈曲分析的方法 276
14.3 稳定性分析案例工字型截面构件的失稳分析 277
14.3.1 特征值屈曲分析 277
14.3.2 非线性屈曲分析：弧长法 280
14.3.3 非线性屈曲分析：非线性稳定性 282
第15章 结构优化设计 284
15.1 ANSYS形状优化技术简介 284
15.2 基于Design Exploration的参数优化技术 285
15.2.1 结构参数优化的数学表述 285
15.2.2 目标驱动优化的一般过程 286
15.3 Design Exploration优化分析案例 289
附录 ANSYS常用单元形函数 297
参考文献 304