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序 1
前言 1
绪论 1
第1章 ANSYS基本介绍 4
1.1 ANSYS软件的主要功能 4
1.2 ANSYS 9.0软件的新特性及新功能 6
1.3 ANSYS 9.0启动与界面 7
1.3.1 系统要求 7
1.3.2 启动与退出 8
1.3.3 认识ANSYS 9.0的操作界面 10
1.4.1 文件格式 12
1.4 ANSYS 9.0文件系统 12
1.4.2 对文件大小限制 13
1.4.3 文件管理 13
1.5 ANSYS接口工具 16
1.5.1 IGES格式输入 16
1.5.2 与Pro/E接口 17
1.5.3 与UG接口 18
1.5.4 与Parasolid接口 20
1.5.5 与CATIA接口 21
第2章 ANSYS基本分析技术 22
2.1 结构分析类型 22
2.1.1 结构静力分析 22
2.1.2 结构非线性分析 23
2.1.3 结构动力学分析 24
2.1.5 结构耦合场分析 25
2.1.4 结构热分析 25
2.2 ANSYS材料模型 26
2.2.1 材料应力应变关系 26
2.2.2 材料本构模型 27
2.2.3 材料本构模型组合 30
2.3 ANSYS基本分析过程 31
2.3.1 理解有限元 31
2.3.2 ANSYS分析举例 32
2.4 ANSYS化工装备分析常用单元介绍 36
2.4.1 2-D结构实体单元（PLANE系列） 37
2.4.2 3-D结构实体单元（SOLID系列） 40
2.4.3 结构壳单元（SHELL系列） 43
2.4.4 弹簧单元（COMBINATION系列） 46
2.4.5 接触单元（CONTAC系列） 48
2.4.6 管道单元（PIPE系列） 53
2.4.7 热分析及热应力分析对应单元 55
第3章 ANSYS在化工容器中的应用 58
3.1 压力容器设计概述 58
3.1.1 压力容器及其分类 58
3.1.2 压力容器设计解决方案 59
3.2 压力容器不连续区应力分析 60
3.2.1 概述 60
3.2.2 高压容器筒体与封头的连接区的应力分析 60
3.2.3 压力容器开孔接管区的应力分析 68
3.2.4 支座支撑区应力分析 77
3.3 压力容器稳定性分析 89
3.3.1 概述 89
3.3.2 外压容器的失稳问题 90
3.3.3 压力容器的局部失稳问题 100
3.4 压力容器分析设计 111
3.4.1 概述 111
3.4.2 加氢反应器裙座支撑区的机械应力分析 112
3.4.3 加氢反应器裙座支撑区的热应力分析 124
3.4.4 加氢反应器裙座支撑区的热应力评定 135
3.5 压力容器中的接触分析 142
3.5.1 法兰连接中的接触分析 143
3.5.2 O形密封圈回弹性能试验模拟 155
3.5.3 补强圈与筒体间接触特性分析 169
第4章 ANSYS在化工设备中的应用 187
4.1 塔设备分析 187
4.1.1 概述 187
4.1.2 模态分析 187
4.1.3 风载荷动力响应分析 202
4.1.4 地震载荷动力响应分析 208
4.2 储存设备分析 216
4.2.1 球罐在风载荷下的动力响应 216
4.2.2 球罐在地震载荷下的动力响应 245
4.2.3 球罐在雪载荷下的应力分析 248
4.3 换热设备分析 251
4.3.1 概述 251
4.3.2 固定管板换热器的机械场应力分析 251
4.3.3 固定管板式换热器的耦合场分析 263
第5章 ANSYS优化设计 277
5.1 优化设计概述 277
5.1.1 优化设计理论 278
5.1.2 优化设计基本概念 279
5.1.3 优化设计过程与步骤 281
5.1.4 注意事项及建议 288
5.2 压力容器壁厚优化设计 289
5.3 换热器封头管箱线性变厚度段参数优化分析 302
第6章 结构可靠性分析 315
6.1 结构可靠性概述 315
6.1.1 结构可靠性分析相关概念 316
6.1.2 可靠性分析过程与步骤 318
6.2 高压球形容器强度可靠性分析 320
6.3 塔设备裙座支撑区可靠性分析 331
第7章 疲劳分析 345
7.1 疲劳分析 345
7.1.1 疲劳分析相关概念 345
7.1.2 疲劳分析过程 346
7.2 平板封头与筒体连接区的疲劳分析 352
7.3 吸附塔的疲劳分析 356
第8章 ANSYS其他高级技术应用 366
8.1 APDL参数化设计语言 366
8.1.1 APDL参数化设计语言主要概念 366
8.1.2 APDL应用实例——涡旋压缩机涡盘建模 370
8.2 子模型 377
8.2.1 子模型技术概述 377
8.2.2 带局部夹套卧式容器的应力分析 380
8.3 单元的生死 389
8.3.1 单元生死主要概念 389
8.3.2 单元生死特性的使用 390
8.3.3 单元生死的控制 392
8.3.4 单元生死在焊接过程中的应用 393