前言 1
第1章 有限元法与ANSYS入门 1
1.1有限元法与ANSYS的发展 1
1.2矩阵分析法及有限元法分析的一般步骤 3
1.2.1矩阵分析法 3
1.2.2有限元法分析的一般步骤 9
1.3ANSYS基本操作 10
1.3.1ANSYS安装 10
1.3.2ANSYS启动、用户界面及退出 11
1.3.3ANSYS操作方式 13
1.3.4ANSYS典型分析过程 14
1.3.5ANSYS文件管理及日志文件使用 18
1.4本章小结 19
1.5思考与练习 20
第2章 有限元法基础理论 21
2.1结构静力学问题的有限元法 21
2.1.1平面问题有限元法 21
2.1.2轴对称问题有限元法 30
2.1.3空间问题有限元法 32
2.1.4等参数有限元方法 35
2.1.5单元与整体分析 39
2.2结构动力学问题有限元法 41
2.2.1运动方程 42
2.2.2质量矩阵 42
2.2.3阻尼矩阵 44
2.2.4结构自振频率与振型 45
2.2.5振型叠加法求解结构的受迫振动 47
2.3结构非线性有限元法 48
2.3.1塑性力学问题 49
2.3.2大位移问题 57
2.4本章小结 58
2.5思考与练习 59
第3章ANSYS建模 61
3.1建模基础 61
3.1.1模型生成 61
3.1.2坐标系统 62
3.1.3工作平面 64
3.1.4实体模型 65
3.1.5有限元模型 66
3.2建立复杂有限元模型 69
3.3连接板建模实例 70
3.4轴类零件建模实例 76
3.4.1自底向上建模 77
3.4.2自顶向下建模 83
3.5圆柱齿轮建模实例 85
3.6本章小结 93
3.7思考与练习 93
第4章 结构线性静力分析 95
4.1结构静力分析过程与步骤 95
4.1.1建立模型 95
4.1.2施加载荷并求解 95
4.1.3检查结果 97
4.2连杆受力分析实例 99
4.3圆孔应力集中分析实例 112
4.4本章小结 119
4.5思考与练习 119
第5章 动力学分析 121
5.1动力学分析的过程与步骤 121
5.1.1模态分析 121
5.1.2谐响应分析 125
5.1.3瞬态动力学分析 129
5.2机翼模态分析实例 134
5.3汽车悬架系统的谐响应分析实例 144
5.4本章小结 154
5.5思考与练习 154
第6章 非线性分析 156
6.1基本概念 156
6.2非线性分析的过程与步骤 159
6.2.1建模 160
6.2.2加载求解 160
6.2.3查看结果 163
6.3装载时矿石对车厢的冲击非线性分析实例 165
6.4圆盘塑性变形分析实例 179
6.5销与销孔接触分析实例 194
6.6本章小结 208
6.7思考与练习 209
第7章 优化设计 210
7.1结构优化设计 210
7.1.1优化设计的相关概念 210
7.1.2优化设计的过程与步骤 212
7.1.3简支梁优化设计实例 218
7.1.4析架轻型化优化设计实例 226
7.2拓扑优化技术 237
7.2.1拓扑优化介绍 237
7.2.2拓扑优化步骤 237
7.2.3梁结构拓扑优化实例 238
7.3本章小结 248
7.4思考与练习 249
第8章 ANSYS分析综合实例 250
8.1三缸发动机连杆优化设计 250
8.1.1连杆优化设计模型 251
8.1.2优化设计操作步骤 253
8.2三缸发动机曲轴负荷分析 287
8.2.1分析说明 287
8.2.2分析步骤 288
附录ANSYS程序中常用量和单位 315
参考文献 317