第1章 结构和热力 1
1.1为什么要学习本书 2
1.2本书的结构和方向 2
1.2.1本书的结构 2
1.2.2本书实例的方向 2
1.2.3本书的视频文件 3
1.3结构和机构的区别 3
1.3.1机构的概念复习 3
1.3.2结构的概念 4
1.4热力分析 6
1.5 Pro/MECHANICA简介 6
1.6 Pro/MECHANICA的界面 7
1.6.1本书所使用的Pro/MECHANICA版本和安装 7
1.6.2 MECHANICA的操作模式 7
1.6.3集成模式的界面 8
1.6.4独立模式的界面 11
1.7 Pro/MECHANICA的分析流程 12
1.8结构图表的常识 13
1.8.1 MECHANICA的显示类型 13
1.8.2配合显示类型的分析项目 14
1.8.3图表的单位 17
1.9材料力学中的四种强度理论 18
习题 21
第2章 创建准备做分析的模型 23
2.1建模和单位的设置 24
2.2简化模型（基本模式） 24
2.3材料、约束和载荷的定义 26
2.3.1定义材料 26
2.3.2定义约束 31
2.3.3定义载荷 42
2.3.4 Thermal模式里的载荷 55
2.4理想化模型 57
2.4.1质量、弹簧和梁模型 57
2.4.2抽壳模型 60
2.5连接对 65
2.5.1刚性连接（Native模式） 66
2.5.2焊缝 67
2.5.3点焊（Native模式） 69
2.5.4紧固件（组件文件的Native模式下） 70
2.5.5界面 72
2.5.6刚性连接（FEM模式） 73
2.5.7受力连接（FEM模式） 74
2.5.8间隙（FEM模式） 75
2.6曲面区域和体积块区域 76
习题 80
第3章 灵敏度研究和优化分析（基本模式） 81
3.1分析的类型 82
3.2分析初步 83
3.2.1画出产品的简化轮廓 83
3.2.2增加分析区域（曲面区域） 84
3.2.3定义中间曲面 84
3.2.4指定材料性质 85
3.2.5施加约束 85
3.2.6施加载荷 87
3.2.7定义静态分析 87
3.2.8创建一标准的设计研究 89
3.2.9热载荷和热力分析 96
3.2.10定义热力分析并结合应力分析 98
3.2.11查看分析的内容 101
3.3灵敏度分析与优化设计 104
3.3.1灵敏度分析和优化设计概论 105
3.3.2范例概述 106
3.3.3准备模型 106
3.3.4创建曲面区域和中间曲面 106
3.3.5创建材料、约束和载荷 108
3.3.6创建测量定义 110
3.3.7创建静态分析 113
3.3.8创建结果窗口 114
3.3.9定义设计参数和创建全局灵敏度 115
3.3.10创建局部灵敏度研究 119
3.3.11优化分析 122
3.3.12运行批处理工作 124
3.3.13更新零件 125
3.4本章小结 126
习题 128
第4章 其他类型的分析实例 129
4.1桥梁的分析 130
4.1.1分析初步 130
4.1.2改善梁截面设计 139
4.1.3参数定义、灵敏度研究和优化分析 142
4.1.4心得 143
4.2压缩机固定架的点焊接分析 143
4.3门闩的接触区域分析 146
4.4细长圆杆的失稳分析 151
4.5活塞的疲劳分析 154
4.6大变形静态分析 158
4.7火箭引擎喷嘴的分析 160
4.7.1练习前的概念补充 161
4.7.2练习范例 162
4.8预应力静态分析 167
4.9预应力模态分析 170
4.10动态时域分析 172
4.11动态频域分析 176
4.12动态冲击分析 179
4.13随机振动分析 181
4.14 Pro/MVECHANICA的平面分析 183
4.14.1平面应力 183
4.14.2平面应变问题 186
4.14.3 2D对称性 188
习题 189
第5章 综合范例练习 191
5.1农用工具机的机构和结构分析 192
5.1.1组装出零冗余和零自由度的机构 193
5.1.2创建载荷 197
5.1.3修正操作 199
5.1.4增加弹簧 201
5.1.5增加阻尼器 202
5.1.6提高级的分析 202
5.1.7后续的结构分析 205
5.2计算机钣金机箱的结构分析 207
5.2.1分析前的准备 207
5.2.2设计考虑 207
5.2.3创建分析模型和单位确认 207
5.2.4简化模型 208
5.2.5分析 211
习题 215
第6章MECHANICA的FEM模式 217
6.1 Pro/MECHANICA在FEM方面所采用的技术 218
6.2 FEM模式实务 218
6.3操作修正和注意事项 225
6.4 ANSYS中的数据处理 227
6.5本章小结 230
第7章MECHANICA的分析实例集 233
7.1概述 234
7.2悬臂梁受载分析 234
7.3房屋框架结构分析 238
7.4空调外壳受力分析（板壳类） 242
7.5梁失稳分析 246
7.6板壳失稳分析 249
7.7均布面受载分析 253
7.8轴承座分析 255
7.9轴对称分析 258
7.10模态分析（1） 261
7.11模态分析（2） 264
7.12动态时域分析 265
7.13动态频域分析 271
7.14动态冲击分析 275
7.15 随机振动分析 278
7.16定块机构综合分析 282
第8章ANSYS初步 291
8.1 ANSYS简介 292
8.2 ANSYS初步 295
8.2.1本书所使用的ANSYS 295
版本说明 295
8.2.2实例初步 295
8.3 ANSYS的基本操作 303
8.3.1 ANSYS的门户 303
8.3.2 ANSYS的下拉菜单 305
8.3.3 ANSYS的单位问题 317
8.3.4内存控制问题 319
8.3.5配置文件 322
8.3.6视图画面控制和按键控制 325
8.3.7命令树区的操作 325
习题 326
第9章ANSYS的分析实例集 327
9.1范例集 328
9.2简支梁分析 328
9.3珩架分析 337
9.4轴承座分析 341
9.5支架分析 346
9.6薄板的对称分析 347
9.7飞轮的对称分析 351
9.8房屋结构的模态分析 352
9.9轴承座的模态分析 357
9.10房屋结构的简谐响应分析 357
9.11轴承座的简谐响应分析 365
9.12立柱的屈曲分析 367
9.13铝板的接触分析 369
9.14热力耦合分析 373
9.15 撞击分析 380
9.16跌落分析 386
9.17车架分析 395
9.18锅的热分析 400
9.19曲面产品的分析 403
9.20结语 405
习题 406
第10章 综合范例 409
10.1概述 410
10.1.1 ANSYS操作提示 410
10.1.2本章视频文件说明 410
10.2屋顶析架承载结构分析 410
10.3空间析架承载结构分析 415
10.4工字梁的最大变形及应力分析 417
10.4.1 Pro/MECHANICA 418
10.4.2 ANSYS 421
10.4.3结果数据比较 424
10.5印刷电路板接插件结构优化分析 424
10.5.1 Pro/MECHANICA 425
10.5.2 ANSYS 427
10.5.3结果数据比较 430
10.6平面应力分析 430
10.6.1 Pro/MECHANICA 431
10.6.2 ANSYS 433
10.6.3结果数据比较 436
10.7炮管的平面应变分析 436
10.7.1 Pro/MECHANICA 437
10.7.2 ANSYS 439
10.7.3结果数据比较 442
10.8壳结构分析（1） 442
10.8.1 Pro/MECHANICA 443
10.8.2 ANSYS 445
10.8.3结果数据比较 449
10.9壳结构分析（2） 449
10.9.1 Pro/MECHANICA 449
10.9.2 ANSYS 450
10.9.3结果数据比较 454
10.10圆柱和钢板的应力和变形分析 454
10.11触摸屏与显示屏的应变分析 458
10.12轴承的最大应力分析 460
10.12.1 Pro/MECHANICA 461
10.12.2 ANSYS 462
10.12.3结果数据比较 464
10.13手机手写笔的位移分析 464
10.13.1 Pro/MECHANICA 465
10.13.2 ANSYS 466
10.13.3结果数据比较 468
10.14移动支撑板的最大应变分析 468
10.14.1 Pro/MECHANICA 469
10.14.2 ANSYS 471
10.14.3结果数据比较 474
10.15 PCB光板的模态分析 474
10.15.1 Pro/MECHANICA 475
10.15.2 ANSYS 476
10.15.3结果数据比较 478
10.16 PCB组件的模态分析 479
10.16.1 Pro/MECHANICA 479
10.16.2 ANSYS 481
10.16.3结果数据比较 483
10.17悬臂梁的谐响应分析 483
10.18 PCB光板的随机振动分析 488
10.19 PCB组件的随机振动分析 492
10.20圆柱的热分析 494
10.20.1 Pro/MECHANICA 494
10.20.2 ANSYS 496
10.20.3结果数据比较 498
10.21芯片稳态的热分析 498
10.22金属棒瞬态热分析 500
10.23零件的淬火分析 505
10.24铝条堆叠的热应力和热应变分析 510
10.25铝块和橡胶块的热应力和热应变分析 514
10.26接插件的热分析 517
10.27本章小结 521
附录A 523
附录B 529