《ANSYS 15.0有限元分析完全自学手册》PDF下载

  • 购买积分:13 如何计算积分?
  • 作  者:郝勇,钟礼东等编著
  • 出 版 社:北京:机械工业出版社
  • 出版年份:2015
  • ISBN:9787111494577
  • 页数:373 页
图书介绍:本书以ANSYS的最新版本ANSYS15.0为依据,对ANSYS分析的基本思路、操作步骤、应用技巧进行了详细介绍,并结合典型工程应用实例详细讲述了ANSYS具体工程应用方法。书中尽量避开了繁琐的理论描述,从实际应用出发,结合作者使用该软件的经验,实例部分采用GUI方式一步一步地对操作过程和步骤进行了讲解。为了帮助用户熟悉ANSYS的相关操作命令,在每个实例的分析过程命令流文件都有提供。本书分为两部分,第一部分为操作基础篇,详细介绍了ANSYS分析全流程的基本步骤和方法,分为7章:第1章介绍ANSYS入门简述;第2章介绍创建几何模型;第3章介绍模型创建过程;第4章模型的网格划分;第5章介绍有限元模型求解;第6章载荷施加及载荷步;第7章介绍通用及时间历程后处理。第二部分为专题实例篇,按不同的分析专题讲解了各种分析专题的参数设置方法与技巧。共分为9章:第8章介绍结构静力分析;第9章介绍模态分析;第10章介绍谱分析;第11章介绍谐响应分析;第12章介绍瞬态动力学分析;第13章介绍非线性分析;第14章介绍接触问题分析;第15章介绍结构屈曲分析;第16章介绍热力学分析,第17章为电磁场分析;第18

第1章 ANSYS入门简述 1

1.1 ANSYS概述 2

1.1.1 ANSYS的功能 2

1.1.2 ANSYS的发展 3

1.2 ANSYS 15.0的安装与启动 3

1.2.1 系统要求 3

1.2.2 设置运行环境 4

1.2.3 启动与退出 6

1.3 ANSYS分析求解过程 7

1.3.1 创建模型 8

1.3.2 加载及求解 8

1.3.3 两个后处理 9

1.4 ANSYS文件系统管理 9

1.4.1 文件类型 9

1.4.2 文件管理 10

第2章 创建几何模型 14

2.1 坐标系基础 15

2.1.1 总体及局部坐标系 15

2.1.2 显示坐标系 17

2.1.3 节点坐标系 17

2.1.4 单元坐标系 18

2.1.5 结果坐标系 19

2.2 工作平面的使用 19

2.2.1 定义一个新的工作平面 20

2.2.2 控制工作平面的显示和样式 20

2.2.3 移动工作平面 20

2.2.4 旋转工作平面 21

2.2.5 还原一个已定义的工作平面 21

2.3 布尔操作 21

2.3.1 布尔运算的设置 22

2.3.2 布尔运算之后的图元编号 22

2.3.3 交运算 22

2.3.4 两两相交 23

2.3.5 相加 24

2.3.6 相减 24

2.3.7 利用工作平面做减运算 25

2.3.8 搭接 25

2.3.9 分割 26

2.3.10 粘接(或合并) 26

2.4 移动、复制和缩放几何模型 26

2.4.1 按照样本生成图元 27

2.4.2 由对称映像生成图元 27

2.4.3 将样本图元转换坐标系 28

2.4.4 实体模型图元的缩放 28

2.5 实例——框架结构的实体建模 29

2.5.1 问题描述 29

2.5.2 GUI操作方法 30

2.5.3 命令方式 35

第3章 模型创建过程 38

3.1 自底向上创建几何模型 39

3.1.1 关键点 39

3.1.2 硬点 40

3.1.3 线 41

3.1.4 面 43

3.1.5 体 44

3.1.6 自底向上建模实例 45

3.2 自顶向下创建几何模型(体素) 55

3.2.1 创建面体素 55

3.2.2 创建实体体素 56

3.2.3 自顶向下建模实例 56

3.3 实例——轴承座的实体建模 65

3.3.1 GUI方式 66

3.3.2 命令方式 72

第4章 模型的网格划分 74

4.1 有限元网格划分概论 75

4.2 影响网格的因素 75

4.2.1 生成单元属性表 75

4.2.2 分配单元属性 76

4.3 网格划分的控制 78

4.3.1 ANSYS网格划分工具(MeshTool) 78

4.3.2 单元形状 79

4.3.3 选择自由或映射网格划分 80

4.3.4 控制单元边中节点的位置 80

4.3.5 划分自由网格时的单元尺寸控制(SmartSizing) 80

4.3.6 映射网格划分中单元的默认尺寸 81

4.3.7 局部网格划分控制 82

4.3.8 内部网格划分控制 82

4.3.9 生成过渡棱锥单元 84

4.3.10 将退化的四面体单元转化为非退化的形式 84

4.3.11 执行层网格划分 85

4.4 自由及映射网格划分控制 85

4.4.1 自由网格划分 85

4.4.2 映射网格划分 86

4.5 实例——框架结构的网格划分 91

4.5.1 GUI方式 91

4.5.2 命令方式 91

4.6 延伸和扫掠 92

4.6.1 延伸生成网格 92

4.6.2 扫掠生成网格 94

4.7 直接生成网格模型 96

4.7.1 节点 96

4.7.2 单元 98

4.8 实例——轴承座的网格划分 100

4.8.1 GUI方式 100

4.8.2 命令方式 105

第5章 载荷施加及载荷步 107

5.1 载荷概念 108

5.1.1 什么是载荷 108

5.1.2 载荷步、子步和平衡迭代 109

5.1.3 时间参数 110

5.1.4 阶跃载荷与坡道载荷 110

5.2 施加载荷 111

5.2.1 实体模型载荷与有限单元载荷 111

5.2.2 施加载荷 112

5.2.3 利用表格来施加载荷 117

5.2.4 轴对称载荷与反作用力 119

5.3 实例——轴承座的载荷和约束施加 120

5.3.1 GUI方式 120

5.3.2 命令方式 123

5.4 载荷步选项 124

5.4.1 通用选项 124

5.4.2 非线性选项 127

5.4.3 动力学分析选项 128

5.4.4 输出控制 128

5.4.5 创建多载荷步文件 129

5.5 实例——框架结构的载荷和约束施加 131

5.5.1 GUI方式 131

5.5.2 命令方式 132

第6章 有限元模型求解 133

6.1 求解概论 134

6.1.1 直接求解法 134

6.1.2 稀疏矩阵法 135

6.1.3 雅可比共轭梯度法 135

6.1.4 不完全分解共轭梯度法 135

6.1.5 预条件共轭梯度法 136

6.1.6 自动迭代解法选项 136

6.1.7 获得解答 137

6.2 指定求解类型 138

6.2.1 Abridged Solution菜单选项 138

6.2.2 求解控制对话框 138

6.3 多载荷步求解 140

6.3.1 多重求解法 140

6.3.2 使用载荷步文件法 140

6.3.3 数组参数法(矩阵参数法) 141

6.4 重新启动分析 143

6.4.1 重启动分析 143

6.4.2 多载荷步文件的重启动分析 146

6.5 求解前预估 148

6.5.1 估计运算时间 148

6.5.2 估计文件的大小 149

6.5.3 估计内存需求 149

6.6 实例——轴承座和框架结构模型求解 149

第7章 通用及时间历程后处理 151

7.1 后处理概述 152

7.1.1 结果文件类型 153

7.1.2 后处理可用的数据类型 153

7.2 通用后处理器(POST1) 153

7.2.1 将数据结果读入数据库 154

7.2.2 图像显示结果 160

7.2.3 列表显示结果 168

7.2.4 将结果旋转到不同坐标系中显示 170

7.3 实例——轴承座计算结果后处理 172

7.3.1 GUI方式 172

7.3.2 命令方式 176

7.4 时间历程后处理(POST26) 176

7.4.1 定义和储存POST26变量 176

7.4.2 检查变量 179

7.4.3 POST26后处理器的其他功能 180

7.5 实例——框架结构计算结果后处理 182

7.5.1 GUI方式 182

7.5.2 命令方式 183

第8章 结构静力分析 184

8.1 静力分析介绍 185

8.2 实例——内六角扳手的静态分析 185

8.2.1 问题的描述 185

8.2.2 GUI路径模式 186

8.2.3 命令流方式 204

第9章 模态分析 205

9.1 模态分析概论 206

9.2 实例——小发电机转子模态分析 206

9.2.1 分析问题 206

9.2.2 建立模型 207

9.2.3 进行模态设置、定义边界条件并求解 211

9.2.4 查看结果 214

9.2.5 命令流方式 214

第10章 谱分析 215

10.1 谱分析概论 216

10.1.1 响应谱 216

10.1.2 动力设计分析方法(DDAM) 216

10.1.3 功率谱密度(PSD) 216

10.2 实例——简单梁结构响应谱分析 217

10.2.1 问题描述 217

10.2.2 GUI操作方法 217

10.2.3 命令流方式 225

第11章 谐响应分析 226

11.1 谐响应分析概论 227

11.1.1 完全法(Full Method) 227

11.1.2 减缩方法(Reduced Method) 228

11.1.3 模态叠加法(Mode Superposition Method) 228

11.1.4 三种方法的共同局限 228

11.2 实例——悬臂梁谐响应分析 228

11.2.1 分析问题 229

11.2.2 建立模型 229

11.2.3 查看结果 241

11.2.4 命令流方式 243

第12章 瞬态动力学分析 244

12.1 瞬态动力学概论 245

12.1.1 完全法(Full Method) 245

12.1.2 模态叠加法(Mode Superposition Method) 245

12.1.3 减缩法(Reduced Method) 246

12.2 实例——哥伦布阻尼的自由振动分析 246

12.2.1 问题描述 246

12.2.2 GUI模式 247

12.2.3 命令流方式 257

第13章 非线性分析 258

13.1 非线性分析概论 259

13.1.1 非线性行为的原因 259

13.1.2 非线性分析的基本信息 260

13.1.3 几何非线性 262

13.1.4 材料非线性 263

13.1.5 其他非线性问题 266

13.2 实例——螺栓的蠕变分析 266

13.2.1 问题描述 266

13.2.2 建立模型 267

13.2.3 设置分析并求解 269

13.2.4 查看结果 271

13.2.5 命令流方式 273

第14章 接触问题分析 274

14.1 接触问题概论 275

14.1.1 一般分类 275

14.1.2 接触单元 275

14.2 实例——陶瓷套管的接触分析 276

14.2.1 问题描述 276

14.2.2 GUI方式 276

14.2.3 命令流方式 288

第15章 结构屈曲分析 290

15.1 结构屈曲概论 291

15.2 实例——薄壁圆筒屈曲分析 291

15.2.1 分析问题 291

15.2.2 操作步骤 292

15.2.3 命令流方式 298

第16章 热力学分析 299

16.1 热分析概论 300

16.1.1 热分析的特点 300

16.1.2 热分析单元 301

16.2 实例——长方体形坯料空冷过程分析 301

16.2.1 问题描述 301

16.2.2 问题分析 302

16.2.3 GUI操作步骤 302

16.2.4 命令流方式 307

16.3 实例——某零件铸造过程分析 307

16.3.1 问题描述 307

16.3.2 问题分析 307

16.3.3 GUI操作步骤 308

16.3.4 命令流方式 316

第17章 电磁场分析 317

17.1 电磁场有限元分析概述 318

17.1.1 电磁场中常见边界条件 318

17.1.2 ANSYS电磁场分析对象 318

17.1.3 电磁场单元概述 319

17.2 实例——二维螺线管制动器内瞬态磁场的分析 320

17.2.1 问题描述 320

17.2.2 创建物理环境 321

17.2.3 建立模型、赋予特性、划分网格 324

17.2.4 加边界条件和载荷 328

17.2.5 求解 330

17.2.6 命令流方式 333

17.3 实例——正方形电流环中的磁场 333

17.3.1 问题描述 333

17.3.2 创建物理环境 334

17.3.3 建立模型、赋予特性、划分网格 336

17.3.4 加边界条件和载荷 338

17.3.5 求解 339

17.3.6 查看计算结果 339

17.3.7 命令流方式 341

第18章 耦合场分析 342

18.1 耦合场分析的定义 343

18.2 耦合场分析的类型 343

18.2.1 直接方法 343

18.2.2 载荷传递分析 343

18.2.3 直接方法和载荷传递 344

18.3 耦合场分析的单位制 346

18.4 实例——热电冷却器耦合分析 350

18.4.1 前处理 351

18.4.2 求解 359

18.4.3 后处理 361

18.4.4 命令流方式 362

18.5 实例——机电-电路耦合分析实例 362

18.5.1 前处理 363

18.5.2 求解 369

18.5.3 后处理 372

18.5.4 命令流方式 373