有限元分析ANSYS理论与应用(第2版)

本书精辟地讲解了有限元分析的理论，同时还给出了针对实际问题的ANSYS建模方法。ANSYS是全书的主体。本书的主要内容涉及到有限元分析的基本思想、一维单元、二维单元和三维单元的有限公式及应用，详细讨论了桁架、梁、框架，一维、二维热传导及流体问题和三维实体的有限元分析。有关固体力学、热传递学和流体力学的基本概念贯穿于全书各章节之中，每一章开头都会讨论相关的基础理论，接着给出一些可以手工计算的简单问题，之后再介绍用ANSYS解决的例子，而第8章集中介绍了ANSYS的使用方法和用ANSYS作为有限元分析的基本过程。本书大部分章节的最后都附有一定习题供读者练习。

绪论 1.1 工程问题 1.2 数值方法 1.3 有限元方法和ANSYS简介 1.4 有限元分析的基本步骤 1.5 直接法 1.6 最小总势能法 1.7 加权余数法 1.8 结果验证 1.9 理解问题 小结 参考文献 习题 第2章 预备知识：矩阵基本运算 2.1 矩阵的基本定义 2.2 矩阵的相加或相减 2.3 矩阵相乘 2.4 矩阵分块 2.5 矩阵转置 2.6 矩阵的行列式 2.7 线性方程组的求解 2.8 矩阵求逆 2.9 特征值和特征向量 2.10 MATLAB在矩阵运算中的应用 小结 参考文献 习题 第3章 桁架 3.1 桁架的定义 3.2 有限元公式 3.3 空间桁架 3.4 ANSYS程序概述 3.5 ANSYS应用 3.6 结果验证 小结 参考文献 习题 第4章 轴力构件，梁和框架 4.1 轴向荷载作用下的构件 4.2 梁 4.3 梁的有限元分析 4.4 框架的有限元分析 4.5 三维梁单元 4.6 ANSYS应用 4.7 结果验证 小结 参考文献 习题 第5章 一维单元 5.1 线性单元 5.2 二次单元 5.3 三次单元 5.4 整体坐标，局部坐标和自然坐标 5.5 等参单元 5.6 数值积分：高斯-勒让德积分 5.7 ANSYS中一维单元举例 小结 参考文献 习题 第6章 一维问题分析 6.1 热传递问题 6.2 流体力学问题 6.3 ANSYS应用 6.4 结果验证 小结 参考文献 习题 第7章 二维单元 7.1 矩形单元 7.2 二次四边形单元 7.3 线性三角形单元 7.4 二次三角形单元 7.5 轴对称单元 7.6 等参单元 7.7 二维高斯-勒让德积分 7.8 ANSYS中的二维单元 小结 参考文献 习题 第8章 再论ANSYS 8.1 ANSYS程序 8.2 ANSYS数据库和文件 8.3 用ANSYS创建有限元模型：预处理 8.4 h方法和p方法 8.5 应用边界条件，荷载和求解 8.6 有限元模型的结果：后处理 8.7 ANSYS选项 8.8 图形功能 8.9 误差估计 8.10 一个样例问题 小结 参考文献 第9章 二维热传递问题分析 9.1 一般热传导问题 9.2 矩形单元公式的推导 9.3 三角形单元的公式推导 9.4 三维轴对称问题的有限元公式 9.5 非稳态条件下的热传递 9.6 ANSYS中的热传导单元 9.7 ANSYS应用 9.8 结果验证 小结 参考文献 习题 第10章 二维固体力学问题分析 10.1 构件扭转 10.2 平面应力问题 10.3 四边形等参单元 10.4 轴对称问题 10.5 基本失效理论 10.6 ANSYS应用 10.7 结果验证 小结 参考文献 习题 第11章 动态问题分析 11.1 动态学简介 11.2 机械与结构系统的振动 11.3 拉格朗日方程 11.4 轴心受力杆件的有限元公式 11.5 梁与框架单元的有限元公式 11.6 ANSYS应用 小结 参考文献 习题 第12章 流体力学问题分析 12.1 管流问题的数学建模 12.2 理想流体的流动 12.3 渗流 12.4 ANSYS应用 12.5 结果验证 小结 参考文献 习题 第13章 三维单元 13.1 4节点四面体单元 13.2 基于4节点四面体单元的三维固体力学问题的有限元分析 13.3 8节点六面体单元 13.4 10节点四面体单元 13.5 20节点六面体单元 13.6 ANSYS中的三维单元应用 13.7 实体单元建模的一般方法 13.8 ANSYS在热力学分析中的应用 13.9 ANSYS在结构分析中的应用 小结 参考文献 习题 第14章 工程设计与材料选择 14.1 工程设计的基本步骤 14.2 选择材料 14.3 材料的电，力学和热物理性质 14.4 常用固体工程材料 14.5 常用流体材料 小结 参考文献 习题 第15章 优化设计 15.1 优化设计简介 15.2 ANSYS的参数化设计语言 15.3 ANSYS应用 小结 参考文献 附录A 部分材料的力学性质 附录B 部分材料的热力学性质 附录C 常用截面几何性质计算公式 附录D 型钢规格表 附录E 英制单位和公制单位的换算表 附录F 批处理文件示例