有限元分析及ANSYS18.0工程应用

 

《有限元分析及ANSYS18.0工程应用》介绍了有限元法理论及ANSYS软件在有限元分析中的应用。全书主要内容包括：有限元法与ANSYS简介、有限元法理论、ANSYS几何建模、ANSYS网格划分、ANSYS加载及求解、ANSYS结果后处理、结构静力分析、模态分析、谐响应分析、瞬态动力学分析、非线性分析、接触分析和热分析等内容。《有限元分析及ANSYS18.0工程应用》可作为工程力学专业和机械工程专业本科生的专业课教材，可作为机械设计制造及其自动化、机械设计及理论、机械电子工程等专业高年级本科生、研究生教材，也可作为高等职业学校、高等专科学校、成人高等学校的机电一体化、数控技术及应用、机械制造及自动化等专业的教材，还可作为相关工程技术人员的参考资料或培训教材。

前言
第1章 有限元法与ANSYS简介
1.1 有限元法概述
1.1.1 有限元法发展历史
1.1.2 有限元法基本思想
1.2 有限元分析步骤
1.3 ANSYS简介及分析步骤
1.3.1 ANSYS功能及模块简介
1.3.2 ANSYS分析步骤
1.4 本章小结
思考与练习
第2章 有限元法理论
2.1 弹性力学基础
2.1.1 弹性力学的基本概念
2.1.2 弹性力学的基本方程
2.1.3 弹性力学中的能量原理
2.2 平面问题的有限元法
2.3 轴对称问题的有限元法
2.4 三角形单元刚度计算实例
2.5 本章小结
思考与练习
第3章 ANSYS几何建模
3.1 坐标系
3.1.1 坐标系简介
3.1.2 坐标系定义
3.1.3 坐标系的激活
3.2 自底向上建模
3.2.1 关键点
3.2.2 线
3.2.3 面
3.2.4 体
3.3 自顶向下建模
3.3.1 定义面
3.3.2 定义体
3.4 布尔操作
3.4.1 交运算
3.4.2 加运算
3.4.3 减运算
3.4.4 分割运算
3.4.5 分类运算
3.4.6 搭接运算
3.4.7 粘接
3.5 导入CAD模型
3.6 连接板建模实例
3.7 联轴器建模实例
3.8 本章小结
思考与练习
第4章 ANSYS网格划分
4.1 网格划分概述
4.2 单元类型
4.2.1 杆单元
4.2.2 梁单元
4.2.3 二维实体单元
4.2.4 壳单元
4.2.5 三维实体单元
4.3 网格划分
4.3.1 单元划分基本过程
4.3.2 选择网格划分方法
4.3.3 分配单元属性
4.3.4 网格划分工具
4.3.5 网格尺寸控制
4.3.6 MESH生成网格
4.3.7 检查网格
4.3.8 修改网格
4.4 三维支架网格划分实例
4.5 本章小结
思考与练习
第5章 ANSYS加载及求解
5.1 载荷介绍
5.2 载荷类型
5.2.1 自由度约束
5.2.2 集中力载荷
5.2.3 面载荷
5.2.4 体载荷
5.2.5 惯性载荷
5.2.6 耦合场载荷
5.3 多载荷步求解
5.3.1 多重求解法
5.3.2 使用载荷步文件法
5.4 ANSYS求解方法
5.4.1 直接求解法
5.4.2 稀疏矩阵直接解法求解器
5.4.3 雅克比共轭梯度法求解器
5.4.4 不接近分解共轭梯度法求解器
5.4.5 预条件共轭梯度法求解器
5.4.6 自动迭代法求解器
5.4.7 不接近乔里斯基共轭梯度法求解器
5.4.8 二次最小残差求解器
5.5 利用特定的求解控制器来指定求解类型
5.5.1 “Abridged Solution”菜单选项
5.5.2 使用“Solution Controls”对话框
5.6 重新启动分析
5.7 求解分析
5.8 本章小结
思考与练习
第6章 ANSYS结果后处理
6.1 后处理概述
6.2 通用后处理器（POST1）
6.2.1 数据类型
6.2.2 查看结果汇总
6.2.3 读入结果
6.2.4 图形显示结果
6.2.5 列表显示结果
6.2.6 查询结果
6.2.7 输出选项
6.3 时间历程后处理器
6.3.1 时间历程变量观察器
6.3.2 进入时间历程后处理器
6.3.3 定义变量
6.3.4 处理变量并进行计算
6.3.5 变量的评价
6.3.6 POST26的其他功能
6.4 内六角扳手后处理操作实例
6.4.1 通用后处理
6.4.2 时间历程后处理
6.5 本章小结
思考与练习
第7章 结构静力分析
7.1 结构静力分析的基本概念
7.2 结构静力分析步骤
7.2.1 设置分析类型
7.2.2 选择单元类型
7.2.3 添加材料属性
7.2.4 建立几何模型
7.2.5 划分网格
7.2.6 添加约束和载荷
7.2.7 输出选项的设定
7.2.8 求解
7.2.9 查看结果
7.3 高速旋转齿轮静力分析实例
7.4 本章小结
思考与练习
第8章 模态分析
8.1 模态分析简介
8.1.1 模态分析概述
8.1.2 模态分析基础
8.2 模态计算方法
8.3 模态分析基本流程
8.4 飞机机翼模态分析实例
8.4.1 问题描述
8.4.2 分析步骤
8.4.3 命令流模式
8.5 本章小结
思考与练习
第9章 谐响应分析
9.1 谐响应分析简介
9.1.1 谐响应分析理论概述
9.1.2 谐响应分析的求解方法
9.2 谐响应分析的基本步骤
9.2.1 建立模型
9.2.2 加载和求解
9.2.3 观察模型
9.3 汽车悬架系统的谐响应分析实例
9.3.1 问题描述
9.3.2 分析步骤
9.3.3 命令流模式
9.4 本章小结
思考与练习
第10章 瞬态动力学分析
10.1 瞬态动力学分析的基本概念
10.2 瞬态动力学分析方法
10.3 瞬态动力学分析的基本步骤
10.4 哥伦布阻尼的自由振动分析实例
10.4.1 问题描述
10.4.2 哥伦布阻尼弹簧自由振动分析
10.4.3 哥伦布阻尼自由振动分析命令流
10.5 本章小结
思考与练习
第11章 接触分析
11.1 接触类型及接触单元简介
11.2 面-面接触分析
11.2.1 建立几何模型并划分网格
11.2.2 识别接触对
11.2.3 指定接触面和目标面
11.2.4 定义目标面
11.2.5 定义柔体接触面
11.2.6 接触面和目标面的几何修正
11.2.7 设置实常数和单元关键字
11.2.8 控制刚性目标面的运动
11.2.9 定义求解和载荷步选项
11.2.10 求解
11.2.11 观察结果
11.3 套管过盈装配分析实例
11.4 本章小结
思考与练习
第12章 非线性分析
12.1 非线性分析简介
12.2 非线性分析的方程求解
12.3 非线性静态分析步骤
12.4 非线性瞬态分析步骤
12.5 弹塑性圆板非线性分析实例
12.6 本章小结
思考与练习
第13章 热分析
13.1 热分析基础理论
13.1.1 热分析的有限元控制方程
13.1.2 热分析的求解
13.2 稳态热分析
13.2.1 建立有限元模型
13.2.2 激活稳态热分析
13.2.3 设置分析选项
13.2.4 定义载荷
13.2.5 定义载荷步选项
13.2.6 求解
13.2.7 后处理
13.3 瞬态热分析
13.3.1 建立有限元模型
13.3.2 激活瞬态热分析
13.3.3 建立初始条件
13.3.4 设置载荷步选项
13.3.5 设置非线性选项
13.3.6 后处理
13.4 热应力分析
13.4.1 热应力分析分类
13.4.2 间接法进行热应力分析的步骤
13.5 热分析应用实例
13.5.1 中空长圆筒稳态热分析实例
13.5.2 中空长圆筒热应力分析实例
13.5.3 铜块冷却瞬态热分析实例
13.6 本章小结
思考与练习
参考文献