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ANSYS 14.0超级学习手册

作者 张建伟 白海波 李昕
出版社 人民邮电出版社
出版日期 2013-04-01
页数 564
格式 Paper book / ebook (PDF)
ISBN 9787115307767
价格 79
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出版信息

ISBN:9787115307767
语言:简体中文
包装/印刷类型:1
开本:16开
出版时间:2013-04-01
页数:564

内容简介

本书采用GUI界面操作与APDL命令相互对照的方式,从基础知识、专题技术、工程应用三个层次,详细讲述了大型通用有限元软件ANSYS 14.0的使用方法与使用技巧。本书内容安排循序渐进、深入浅出,工程实例丰富、讲解详尽,适合土木工程、机械工程、自动化、力学等多个领域的高年级本科生、研究生与工程技术人员参考使用,同时也可以作为ANSYS软件的参考教材。

  《ANSYS 14.0超级学习手册》采用GUI界面操作与APDL命令相互对照的方式,从基础知识、专题技术、工程应用3个层面,详细地讲述了大型通用有限元软件ANSYS 14.0的使用方法与使用技巧。基础知识部分为读者讲解了有限元法的基础知识,使用ANSYS进行有限元分析的基本流程与方法,使用ANSYS进行建模、网格划分、边界条件定义、求解、后处理等知识。专题技术部分根据作者工程应用的实际经验,为读者介绍了大量高 级应用知识,包括使用ANSYS进行结构静力学分析、模态分析、谐响应分析、瞬态动力学分析、谱分析、稳态热分析、瞬态热分析、相变问题分析、电磁场分析、多物理场耦合分析、几何非线性与材料非线性分析、接触分析、生死单元技术、子结构技术、复合材料分析等应用。工程实例部分,为读者介绍了经典的机械工程和土木工程综合应用实例。

  《ANSYS 14.0超级学习手册》内容安排根据循序渐进、深入浅出的原则,工程实例丰富、讲解详尽,适合土木工程、机械工程、自动化、力学、电子工程等多个专业的高年级本科生、研究生及工程技术人员参考使用,也可以作为ANSYS软件的参考教材,尤其适合CAE行业中想提高自身竞争力的读者阅读。

图书目录

目 录

第 1章 绪论 1

1.1 有限元法概述 1

1.1.1 有限元法的发展 1

1.1.2 有限元法的基本概念 2

1.2 ANSYS 14.0简介 3

1.2.1 ANSYS 14.0的启动与退出 3

1.2.2 ANSYS 14.0操作界面 3

1.2.3 ANSYS 14.0文件管理 5

1.2.4 ANSYS 14.0有限元分析流程 8

1.2.5 ANSYS有限元分析实例入门 9

1.3 本章小结 14

第 2章 高 级应用的基石——APDL 16

2.1 APDL的参数 16

2.1.1 参数的概念与类型 16

2.1.2 参数命名规则 17

2.1.3 参数的定义与赋值操作 17

2.1.4 参数的删除操作 17

2.1.5 数组参数 17

2.2 APDL的流程控制 19

2.2.1 *GO分支语句 19

2.2.2 *IF分支语句 19

2.2.3 *DO循环语句 20

2.2.4 *DOWHILE循环语句 20

2.2.5 *REPEAT循环语句 20

2.3 宏文件 21

2.3.1 创建宏文件 21

2.3.2 调用宏文件 22

2.4 运算符、函数与函数编辑器 23

2.5 本章小结 25

第3章 模型的建立 26

3.1 实体模型的建立 26

3.1.1 概述 26

3.1.2 自底向上法 27

3.1.3 自顶向下法 32

3.1.4 外部程序导入模型 35

3.2 直接建立有限元模型 38

3.2.1 节点的生成 38

3.2.2 单元的生成 40

3.3 常用建模命令汇总 44

3.4 本章小结 45

第4章 划分网格 46

4.1 定义单元属性 46

4.2 设置网格划分控制 49

4.2.1 智能网格划分 49

4.2.2 全局单元尺寸控制 50

4.2.3 默认单元尺寸控制 51

4.2.4 关键点尺寸控制 52

4.2.5 线尺寸控制 52

4.2.6 面尺寸控制 53

4.2.7 单元尺寸定义命令的优先顺序 54

4.2.8 完成划分 54

4.3 网格的修改 55

4.3.1 清除网格 55

4.3.2 网格的局部细化 56

4.3.3 层状网格划分 58

4.4 高 级网格划分技术 58

4.4.1 单元选择 59

4.4.2 映射网格 60

4.4.3 扫掠网格 64

4.4.4 拉伸网格 66

4.5 划分网格命令汇总 68

4.6 本章小结 70

第5章 加载与求解 71

5.1 载荷与载荷步 71

5.1.1 载荷的种类 71

5.1.2 载荷步 72

5.2 加载方式 73

5.2.1 实体模型加载的特点 73

5.2.2 有限元模型加载的特点 73

5.3 施加载荷 73

5.3.1 自由度约束 73

5.3.2 集中载荷 75

5.3.3 面载荷 76

5.3.4 体载荷 78

5.3.5 惯性载荷 81

5.3.6 耦合场载荷 81

5.3.7 轴对称载荷与反作用力 81

5.3.8 初应力载荷 82

5.3.9 由表型数组定义载荷 82

5.3.10 多步加载 86

5.4 钢轨模型的加载 87

5.5 耦合与约束方程 89

5.5.1 耦合 89

5.5.2 约束方程 91

5.6 求解 93

5.7 求解命令汇总 96

5.8 本章小结 97

第6章 后处理 99

6.1 通用后处理器 99

6.1.1 结果文件 99

6.1.2 结果输出 102

6.1.3 结果处理 116

6.1.4 结果查看器 119

6.2 时间历程后处理器 120

6.2.1 时间历程变量浏览器 120

6.2.2 定义变量 122

6.2.3 显示变量 124

6.3 高 级后处理技术 125

6.3.1 载荷工况 125

6.3.2 旋转结果到不同的坐标系 126

6.3.3 使用*GET命令 127

6.4 本章小结 133

第7章 高 级分析基础 134

7.1 ANSYS的量纲 134

7.1.1 概述 134

7.1.2 量纲换算方法 135

7.1.3 量纲选用原则 136

7.2 ANSYS的坐标系 136

7.2.1 坐标系分类 136

7.2.2 全局坐标系与局部坐标系 139

7.2.3 显示坐标系 141

7.2.4 节点坐标系与单元坐标系 141

7.2.5 结果坐标系 142

7.2.6 工作平面 142

7.3 常用单元 145

7.3.1 结构单元 145

7.3.2 热单元 180

7.3.3 电磁单元 182

7.3.4 耦合场单元 185

7.3.5 流体单元 186

7.3.6 LS-DYNA单元 187

7.4 材料模型 188

7.5 本章小结 189

第8章 结构静力学分析 191

8.1 概述 191

8.1.1 静力学分析的基本概念 191

8.1.2 结构静力学分析的方法 191

8.2 开孔平板静力分析 194

8.2.1 问题描述 194

8.2.2 设置分析环境 194

8.2.3 定义单元与材料属性 196

8.2.4 建立模型 197

8.2.5 划分网格 200

8.2.6 施加边界条件 201

8.2.7 求解 204

8.2.8 显示变形图 205

8.2.9 显示结果云图 205

8.2.10 查看矢量图 207

8.2.11 查看约束节点反力 208

8.2.12 查询危险点坐标 209

8.3 起重机桁架结构静力分析 210

8.3.1 问题描述 210

8.3.2 设置分析环境 211

8.3.3 定义单元与材料属性 212

8.3.4 建立有限元模型 214

8.3.5 施加边界条件 218

8.3.6 求解 220

8.3.7 显示变形图 220

8.3.8 显示结果云图 221

8.3.9 查看矢量图 221

8.3.10 查看支座反力 222

8.3.11 查看轴力 223

8.3.12 查询E点的挠度 223

8.4 压力容器结构静力分析 224

8.4.1 问题描述 224

8.4.2 设置分析环境 225

8.4.3 定义单元与材料参数 225

8.4.4 建立几何模型 226

8.4.5 划分网格 229

8.4.6 施加边界条件 230

8.4.7 求解 234

8.4.8 显示变形图 235

8.4.9 查看结果云图 235

8.4.10 查看矢量图 237

8.4.11 查看约束节点反力 238

8.4.12 连接处的应力分析 238

8.5 本章小结 239

第9章 结构动力学分析 241

9.1 概述 241

9.1.1 结构动力学基础知识 241

9.1.2 结构动力学问题的分类 242

9.2 模态分析 243

9.2.1 模态提取方法 243

9.2.2 斜齿圆柱齿轮的模态分析 244

9.3 谐响应分析 257

9.3.1 谐响应分析的方法 258

9.3.2 预应力弦的谐响应分析 258

9.4 瞬态动力学分析 273

9.4.1 瞬态动力学问题求解方法 274

9.4.2 凸轮从动件瞬态动力学分析 274

9.5 谱分析 288

9.5.1 谱分析应用 288

9.5.2 板梁结构地震响应谱分析 288

9.6 本章小结 311

第 10章 热分析 313

10.1 基础知识 313

10.1.1 符号与单位 313

10.1.2 传热学经典理论回顾 314

10.1.3 热传递的方式 314

10.1.4 线性与非线性 315

10.1.5 边界条件、初始条件 315

10.1.6 热分析误差估计 316

10.2 稳态热分析 316

10.2.1 稳态热分析基本过程 316

10.2.2 密闭容器稳态热分析 319

10.3 瞬态热分析 328

10.3.1 瞬态热分析主要步骤 328

10.3.2 水箱中高温金属块瞬态热分析 331

10.4 相变问题 347

10.4.1 概述 347

10.4.2 钢铸件的相变问题分析 348

10.5 本章小结 360

第 11章 电磁场分析 361

11.1 概述 361

11.1.1 磁场分析 361

11.1.2 电场分析 363

11.2 实例分析 363

11.2.1 电机转子沟槽磁场分析 363

11.2.2 屏蔽带状传输线静电场分析 371

11.3 本章小结 380

第 12章 多物理场耦合分析 381

12.1 概述 381

12.1.1 顺序耦合分析 381

12.1.2 直接耦合分析 382

12.2 实例分析 382

12.2.1 金属导流管耦合场分析 382

12.2.2 双层金属簧片耦合场分析 391

12.3 本章小结 397

第 13章 非线性分析 398

13.1 概述 398

13.1.1 基础知识 399

13.1.2 非线性问题的分类 399

13.1.3 注意事项 400

13.2 几何非线性问题 401

13.2.1 低强度圆盘大应变分析 401

13.2.2 圆柱壳屈曲分析 412

13.3 材料非线性问题 422

13.3.1 材料非线性问题的分类 422

13.3.2 厚壁圆筒非线性分析 422

13.4 接触问题 427

13.4.1 概述 427

13.4.2 金属柱体接触分析 428

13.5 本章小结 438

第 14章 生死单元 440

14.1 概述 440

14.1.1 生死单元的基本概念 440

14.1.2 单元生死技术的使用 441

14.2 焊接过程模拟 442

14.2.1 问题描述 442

14.2.2 分析求解 443

14.3 本章小结 452

第 15章 子结构技术 454

15.1 概述 454

15.1.1 子结构技术的应用场合 454

15.1.2 子结构分析步骤 454

15.2 异形梁的子结构技术应用 460

15.2.1 问题描述 460

15.2.2 分析求解 460

15.3 本章小结 473

第 16章 复合材料分析 475

16.1 概述 475

16.1.1 复合材料模型单元 475

16.1.2 复合材料层叠结构 476

16.1.3 定义失效准则 477

16.1.4 复合材料分析的注意事项 478

16.2 复合材料梁的分析 478

16.2.1 问题描述 478

16.2.2 分析求解 478

16.3 本章小结 487

第 17章 机械工程应用综合实例 488

17.1 卷板机工作过程模拟 488

17.1.1 实例背景 488

17.1.2 分析过程 489

17.2 机翼的振动模态分析 510

17.2.1 实例背景 510

17.2.2 分析过程 511

17.3 螺栓连接件仿真分析 517

17.3.1 实例背景 517

17.3.2 分析过程 518

17.4 本章小结 540

第 18章 土木工程应用综合实例 541

18.1 隧道开挖模拟 541

18.1.1 实例背景 541

18.1.2 分析过程 543

18.2 门式刚架结构分析 551

18.2.1 实例背景 551

18.2.2 分析过程 552

18.3 本章小结 562

参考文献 564

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