焊接有限元技术 焊接CAE技术与应用 第2版

《焊接有限元技术——焊接CAE技术与应用》（第2版）介绍了有限元理论知识；有限元分析在焊接工程中，特别是在温度场、应力场及耦合场分析中的应用；ANSYS基本操作、实体建模、网格划分和后处理等基本功能及相关操作步骤；ANSYS命令流与参数化设计语言方面的知识以及材料连接（焊接）有限元分析工程案例。
本书可供高等本科院校焊接技术与工程、材料成型与控制工程专业教学使用，也可供焊接科研人员参考。

初雅杰，南京工程学院，教授、智能焊接研究所副所长，作者一直承担焊接技术与工程专业本科生的教学和焊接专业科研任务。主要讲授《焊接结构与变形》《焊接CAE技术与应用》《热加工工艺》等课程。在焊接专业本科人才培养模式、课程体系、教学方法与考核模式等方面一直进行研究与实践，取得较好的研究效果，为焊接专业人才培养提供了较好的理论指导和实践经验。主持校博士研究基金、校重大创新基金，参与国家自然科学青年基金、省自然科学面上基金，荣获省科技进步三等奖1项。主持教改课题《焊接技术与工程专业实践教学体系的改革与实践》，主持教研课题《焊接CAE技术与应用课程线上线下混合教学方法研究》。

第1章有限元基础及计算方法1
1.1有限元基础1
1.1.1有限元的作用1
1.1.2有限元软件及在焊接中的应用3
1.2有限元法5
1.2.1有限元法公式的建立6
1.2.2杠杆结构10
1.2.3平面结构13
1.2.4空间结构22
1.3有限元方程组的解法27
1.3.1直接解法28
1.3.2迭代解法31
1.4三峡水利枢纽工程中焊接技术的应用32
练习题33
第2章焊接过程有限元分析34
2.1焊接热源及应力与变形35
2.1.1焊接热源模型及选取36
2.1.2焊接应力与变形37
2.2材料性能及边界条件的影响37
2.3焊接过程有限元仿真38
2.3.1焊接过程温度场模拟分析38
2.3.2焊接过程应力场模拟分析40
2.3.3焊接金属熔敷及凝固的模拟41
2.4基于ANSYS软件的熔焊过程仿真42
2.5天然气输气管道焊接技术50
练习题51
第3章ANSYS软件基础52
3.1ANSYS基础知识52
3.1.1ANSYS模块及单位制的使用52
3.1.2ANSYS图形界面（GUI）的交互操作55
3.1.3ANSYS的数据库操作与文件管理60
3.1.4ANSYS在线帮助及退出62
3.2ANSYS实体建模63
3.2.1基本图元对象的建立64
3.2.2布尔运算及其他操作75
3.2.3从第三方软件中导入模型79
3.2.4实例1——工字梁焊接79
3.2.5实例2——板筒焊接83
3.2.6实例3——圆筒焊接85
3.3ANSYS网格划分87
3.3.1定义单元属性87
3.3.2指定网格控制及生成网格93
3.3.3网格划分方式96
3.4ANSYS加载与求解98
3.4.1载荷种类及加载方式98
3.4.2定义载荷101
3.4.3求解105
3.5ANSYS后处理107
3.5.1结果文件107
3.5.2后处理器108
练习题110
第4章ANSYS命令流与参数化设计语言（APDL）111
4.1ANSYS命令流概述111
4.2ANSYS基本操作命令及流文件分析113
4.2.1命令流基本关键字113
4.2.2前处理器113
4.2.3加载与求解120
4.2.4后处理122
4.2.5流文件分析123
4.3ANSYS参数化设计语言124
4.4宏基础127
4.5编写命令流的良好习惯131
4.6APDL操作练习131
练习题139
第5章粘接封装结构有限元分析140
5.1电子封装工艺简介140
5.2电子封装国内外研究现状141
5.3电子封装的焊料研究142
5.4电子封装面临的工程问题143
5.5芯片与基板粘接组装的有限元分析144
练习题150
第6章方形扁平封装结构有限元分析151
6.1方形扁平封装器件简介151
6.2在温度循环载荷下的有限元分析151
6.3在位移循环载荷下的有限元分析166
练习题171
第7章焊球组装结构有限元分析172
7.1问题描述172
7.2模型建立和参数定义173
7.3实体建模175
7.4加载及求解178
7.5结果分析179
7.6多芯片组件热模拟181
第8章平板堆焊热应力分析199
练习题205
第9章三维焊缝热应力分析206
9.1三维焊缝热应力分析案例206
9.2港珠澳大桥建造中焊接热应力分析的应用213
第10章丁字接头温度场及应力场分析215
10.1生死单元法215
10.2问题描述216
10.3操作步骤216
第11章点焊有限元分析239
练习题242
参考文献243