基于ANSYS的车辆结构有限元分析

☆有限元法理论知识：介绍了有限元法基本原理、有限元分析与变分原理、有限元方程解法。 ☆ANSYS基础操作：讲解了ANSYS软件的基本操作方法，帮助没有软件使用经验的读者入门。 ☆车辆结构实例分析：全书包括25个ANSYS软件应用实例，每种有限元法分析类型都配有入门实例和进阶实例，并涵盖整车零部件分析；所有实例都是对实际车辆1:1的实体模型进行有限单元法仿真分析，实例中包含了问题描述、分析步骤、命令流，实用性强。

本书主要介绍了有限元法的基础理论、ANSYS软件的应用技术及其在车辆工程领域的应用实例等。全书包括25个ANSYS软件应用实例，每种有限元法分析类型都配有实用性强的入门实例和进阶实例，并涵盖整车零部件分析，包括典型的有限元分析技术。本书内容以ANSYS软件的应用为中心展开，使读者从学习实际案例出发，由浅入深地掌握ANSYS软件和有限元法理论，力求在较短时间内，知其然，知其所以然，掌握ANSYS与有限元法，并能灵活应用于车辆工程领域。本书可作为高等院校车辆工程、新能源汽车、机械设计制造及其自动化、机械电子工程等专业本科生和研究生教材，也可作相关专业工程技术人员学习有限元法与ANSYS软件的参考书。

第1章有限元法原理和基本概念
1.1引言
1.2有限元法基本原理
1.2.1平面问题概述
1.2.2结构离散化
1.2.3位移函数
1.2.4单元刚度矩阵
1.2.5载荷移置与等效节点载荷
1.2.6结构总体刚度方程
1.2.7位移边界条件的处理
1.2.8应力计算及导出结果的计算
1.3有限元分析与变分原理
1.3.1泛函和变分
1.3.2变分原理
1.3.3能量变分原理
1.4有限元方程解法
1.4.1概述
1.4.2总体刚度矩阵的一维变带宽存储
1.4.3直接法
1.4.4迭代法
第2章ANSYS的基本使用方法
2.1ANSYS软件介绍
2.2ANSYS软件的使用
2.2.1ANSYS软件解决问题的步骤
2.2.2ANSYS软件的使用版本
2.3ANSYS经典版的使用
2.3.1图形用户界面
2.3.2对话框及其组成控件
2.3.3ANSYS的菜单系统
2.3.4命令流输入
2.4ANSYS经典版实例分析
2.4.1问题描述及解析解
2.4.2ANSYS分析步骤
2.4.3命令流
2.5ANSYSWorkbench的使用
2.5.1ANSYSWorkbench的启动方法
2.5.2ANSYSWorkbench的用户界面
2.5.3ANSYSWorkbench的应用方式
2.5.4ANSYSWorkbench项目管理
2.5.5ANSYSWorkbench文件管理
2.6ANSYSWorkbench实例分析
2.6.1问题描述及解析解
2.6.2分析步骤
第3章创建实体模型
3.1几何模型与有限元模型创建技术
3.2ANSYS中直接创建实体模型
3.2.1实例3-1：直齿圆柱齿轮的创建
3.2.2实例3-2：带轮的创建
3.2.3实例3-3：棘轮的创建
3.2.4实例3-4：保持架的创建
3.2.5实例3-5：螺母的创建
3.2.6实例3-6：斜齿圆柱齿轮的创建
3.2.7实例3-7：管道接头的创建
3.3复杂实体导入ANSYS中创建有限元模型
3.3.1ANSYS实体建模简介
3.3.2实例3-8：出料口模型的导入
第4章车辆结构静力学分析
4.1ANSYSAPDL平台进行静力学分析
4.1.1静力学分析步骤
4.1.2实例4-1：车桥静力学分析
4.1.3实例4-2：轴的扭转分析
4.2ANSYSWorkbench平台进行静力学分析
4.2.1静力学分析步骤
4.2.2实例4-3：车桥静力学分析
4.2.3实例4-4：支架静力学分析
第5章车辆结构的模态分析
5.1ANSYSWorkbench模态分析简介
5.2实例5-1：边梁式车架模态分析
5.3实例5-2：车辆螺旋弹簧模态分析
5.4实例5-3：车辆钢板弹簧模态分析
5.5实例5-4：水泥罐车整车模态分析
第6章车辆结构的瞬态分析
6.1瞬态动力学分析方法简介
6.1.1瞬态分析的原理
6.1.2瞬态分析分析步骤
6.2实例6-1：车辆多自由度振动瞬态分析
6.3实例6-2：车辆结构中转向桥连杆瞬态分析
第7章车辆结构的谐响应分析
7.1ANSYS谐响应分析简介
7.1.1谐响应分析的原理
7.1.2谐响应分析步骤
7.2实例7-1：车辆多自由度振动谐响应APDL分析
7.3实例7-2：车辆多自由度振动谐响应Workbench分析
第8章车辆结构的疲劳分析
8.1疲劳分析基础
8.2转向桥连杆的疲劳分析
8.3货车钢板弹簧的疲劳分析
8.3.1实例8-1：钢板弹簧有限元静力分析
8.3.2实例8-2：钢板弹簧疲劳有限元分析
第9章车辆结构的优化设计
9.1车辆结构件的轻量化设计和拓扑优化
9.1.1ANSYSWorkbench拓扑优化简介
9.1.2实例9-1：悬架控制臂的拓扑优化和轻量化设计
9.1.3实例9-2：整体式转向梯形机构优化设计
9.2响应面优化
9.2.1参数化建立几何模型基础
9.2.2DesignExploration概述
9.2.3响应曲面优化设计的操作步骤
9.2.4实例9-3：对控制臂进行响应面优化的步骤
参考文献