目 錄
第1章　有限元法簡(jiǎn)介 （1）
1.1 有限元法的產(chǎn)生 （1）
1.1.1 有限元法的發(fā)展過程 （1）
1.1.2 有限元法的基本思想 （2）
1.1.3 有限元法的分類 （3）
1.2 有限元法的基本步驟、誤差和特點(diǎn) （3）
1.2.1 有限元法基本步驟 （3）
1.2.2 有限元解的誤差及產(chǎn)生原因 （5）
1.2.3 有限元法的特點(diǎn) （5）
1.3 有限元法的應(yīng)用 （6）
1.3.1 有限元法的應(yīng)用領(lǐng)域 （6）
1.3.2 有限元法在工程中的應(yīng)用 （7）
1.3.3 有限元法在產(chǎn)品開發(fā)中的作用 （8）
1.4 彈性力學(xué)基本知識(shí) （9）
1.4.1 彈性力學(xué)的基本假設(shè) （9）
1.4.2 彈性力學(xué)的基本變量 （9）
1.4.3 彈性力學(xué)的基本方程 （13）
1.4.4 彈性問題的能量原理 （15）
1.4.5 彈性力學(xué)的平面問題 （17）
習(xí)題 （21）
第2章　平面問題的有限元法 （22）
2.1 結(jié)構(gòu)的離散化 （22）
2.2 單元分析 （23）
2.2.1 位移函數(shù) （24）
2.2.2 單元應(yīng)變 （27）
2.2.3 單元應(yīng)力 （28）
2.2.4 單元?jiǎng)偠染仃?（29）
2.3 單元等效節(jié)點(diǎn)力 （31）
2.4 整體分析 （33）
2.5 有限元法解題過程與算例 （38）
2.6 邊界條件的處理 （45）
2.7 計(jì)算結(jié)果的整理 （46）
2.8 矩形單元 （46）
2.8.1 位移函數(shù) （47）
2.8.2 單元應(yīng)變 （48）
2.8.3 單元應(yīng)力 （49）
2.8.4 單元?jiǎng)偠染仃?（49）
2.8.5 單元等效節(jié)點(diǎn)力 （49）
2.8.6 整體平衡方程 （50）
2.8.7 矩形單元與三角形單元的比較 （50）
2.8.8 解的收斂性 （50）
習(xí)題 （50）
第3章　空間問題和軸對(duì)稱問題有限元法 （54）
3.1 空間問題的特點(diǎn) （54）
3.2 采用四面體單元解一般空間問題 （54）
3.2.1 結(jié)構(gòu)離散化 （54）
3.2.2 單元位移函數(shù) （54）
3.2.3 單元的應(yīng)變與應(yīng)力 （56）
3.2.4 單元?jiǎng)偠染仃?（57）
3.2.5 單元等效節(jié)點(diǎn)力 （58）
3.3 軸對(duì)稱問題的有限元法 （59）
3.3.1 軸對(duì)稱問題的定義 （59）
3.3.2 基本變量和基本方程 （59）
3.3.3 軸對(duì)稱問題的網(wǎng)格劃分 （60）
3.3.4 軸對(duì)稱問題的單元分析 （61）
習(xí)題 （66）
第4章　等參數(shù)單元與數(shù)值積分 （50）
4.1 等參數(shù)單元的基本概念 （68）
4.2 平面八節(jié)點(diǎn)四邊形等參數(shù)單元 （70）
4.2.1 單元位移函數(shù) （71）
4.2.2 單元應(yīng)變 （73）
4.2.3 單元應(yīng)力 （74）
4.2.4 單元?jiǎng)偠染仃?（75）
4.3 空間二十節(jié)點(diǎn)六面體等參數(shù)單元 （76）
4.3.1 單元位移函數(shù) （76）
4.3.2 單元應(yīng)變 （77）
4.3.3 單元應(yīng)力 （79）
4.3.4 單元?jiǎng)偠染仃?（80）
4.3.5 單元等效節(jié)點(diǎn)力 （81）
4.4 高斯求積法 （82）
習(xí)題 （85）
第5章　ANSYS基本操作 （87）
5.1 ANSYS概述 （87）
5.1.1 ANSYS簡(jiǎn)介 （87）
5.1.2 ANSYS的啟動(dòng)、退出與交互界面環(huán)境 （88）
5.2 ANSYS常用菜單與對(duì)話框操作 （89）
5.2.1 主菜單 （89）
5.2.2 工具菜單 （91）
5.2.3 命令輸入窗口 （96）
5.2.4 快捷功能按鈕 （97）
5.2.5　工具條按鈕 （97）
5.2.6 （可見/隱藏）按鈕 （97）
5.2.7 “OK”與“Apply”（對(duì)話框執(zhí)行）按鈕 （97）
5.2.8 Pan Zoom Rotate（圖形變換）對(duì)話框 （98）
5.2.9 “拾取”對(duì)話框 （100）
5.3 ANSYS的坐標(biāo)系 （101）
5.3.1 總體坐標(biāo)系 （101）
5.3.2 局部坐標(biāo)系 （102）
5.3.3 工作平面 （104）
5.3.4 激活坐標(biāo)系 （107）
5.4 ANSYS有限元分析過程及實(shí)例入門 （108）
5.4.1 ANSYS主菜單系統(tǒng) （108）
5.4.2 ANSYS有限元分析的標(biāo)準(zhǔn)步驟 （108）
5.4.3 ANSYS分析任務(wù)與分析目標(biāo) （109）
5.4.4 ANSYS分析實(shí)例 （109）
習(xí)題 （120）
第6章 實(shí)體建模 （121）
6.1 實(shí)體建模概述 （121）
6.1.1 實(shí)體建模的方法 （121）
6.1.2 實(shí)體建模菜單系統(tǒng) （122）
6.2 創(chuàng)建基本幾何對(duì)象 （122）
6.2.1 關(guān)鍵點(diǎn)的創(chuàng)建 （123）
6.2.2 線的創(chuàng)建 （125）
6.2.3 面的創(chuàng)建 （127）
6.2.4 體的創(chuàng)建 （132）
6.3 布爾運(yùn)算 （136）
6.4 拖拉 （140）
6.5 編輯功能 （141）
6.5.1 縮放 （141）
6.5.2 移動(dòng) （142）
6.5.3 復(fù)制 （142）
6.5.4 鏡像 （143）
6.5.5 編輯操作綜合訓(xùn)練 （144）
6.6 刪除幾何對(duì)象 （146）
6.7 合并重合幾何對(duì)象 （146）
6.8 軸承座實(shí)體建模 （147）
習(xí)題 （154）
第7章 網(wǎng)格劃分與創(chuàng)建有限元模型 （157）
7.1 創(chuàng)建有限元模型概述 （157）
7.1.1 創(chuàng)建有限元模型的方法 （157）
7.1.2 創(chuàng)建有限元模型的基本過程 （157）
7.2 定義單元屬性 （158）
7.2.1 定義單元類型 （158）
7.2.2 定義實(shí)常數(shù) （160）
7.2.3 定義材料屬性 （162）
7.3 直接法創(chuàng)建有限元模型實(shí)例 （165）
7.4 網(wǎng)格劃分控制 （168）
7.4.1 網(wǎng)格劃分工具 （168）
7.4.2 設(shè)置單元屬性 （169）
7.4.3 網(wǎng)格密度控制 （169）
7.4.4 單元尺寸控制 （172）
7.4.5 單元形狀控制 （173）
7.4.6 網(wǎng)格劃分器選擇 （175）
7.4.7 網(wǎng)格加密操作 （175）
7.4.8 清除實(shí)體模型上的網(wǎng)格 （176）
習(xí)題 （177）
第8章 施加載荷與求解 （178）
8.1 施加載荷與求解概述 （178）
8.1.1 選擇分析類型 （178）
8.1.2 設(shè)置分析類型選項(xiàng) （179）
8.1.3 載荷及其分類 （180）
8.1.4 載荷步與載荷子步 （180）
8.1.5 設(shè)置載荷步選項(xiàng) （181）
8.1.6 求解控制 （182）
8.1.7 多載荷步求解 （183）
8.1.8 載荷施加的途徑 （184）
8.1.9 載荷的顯示 （184）
8.2 載荷的施加 （185）
8.2.1 施加自由度約束 （185）
8.2.2 施加集中載荷 （189）
8.2.3 施加表面載荷 （191）
8.2.4 施加體載荷 （195）
8.2.5 施加慣性載荷 （196）
8.2.6 施加特殊載荷 （197）
8.3 求解 （198）
8.3.1 模型檢查 （198）
8.3.2 選擇合適的求解器 （198）
8.3.3 執(zhí)行求解 （199）
8.3.4 中斷和重新啟動(dòng) （200）
習(xí)題 （201）
第9章 后處理 （202）
9.1 后處理概述 （202）
9.1.1 后處理 （202）
9.1.2 后處理器 （202）
9.1.3 結(jié)果文件 （202）
9.1.4 結(jié)果數(shù)據(jù) （203）
9.2 通用后處理技術(shù) （203）
9.2.1 通用后處理的一般步驟及菜單系統(tǒng) （203）
9.2.2 選擇結(jié)果文件與結(jié)果數(shù)據(jù) （203）
9.2.3 查看結(jié)果文件包含的結(jié)果序列 （204）
9.2.4 讀入用于后處理的結(jié)果序列 （204）
9.2.5 結(jié)果輸出方式控制 （205）
9.2.6 圖形顯示結(jié)果 （206）
9.2.7 列表顯示結(jié)果信息 （209）
9.2.8 查詢節(jié)點(diǎn)及單元結(jié)果 （210）
9.2.9 抓取結(jié)果顯示圖片 （211）
9.2.10 動(dòng)畫顯示結(jié)果 （211）
9.3 時(shí)間歷程后處理技術(shù) （212）
9.3.1 定義和存儲(chǔ)變量 （213）
9.3.2 變量的操作 （216）
9.3.3 查看變量 （220）
習(xí)題 （224）
第10章 結(jié)構(gòu)線性靜力分析 （226）
10.1 結(jié)構(gòu)靜力分析簡(jiǎn)介 （226）
10.2 鋼支架的平面問題分析 （226）
10.3 聯(lián)軸器的三維結(jié)構(gòu)分析 （233）
10.4 轉(zhuǎn)輪的軸對(duì)稱結(jié)構(gòu)分析 （241）
10.5 輪子的周期對(duì)稱結(jié)構(gòu)分析 （250）
習(xí)題 （254）
第11章 結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析 （256）
11.1 ANSYS動(dòng)力學(xué)分析簡(jiǎn)介 （256）
11.1.1 動(dòng)力學(xué)分析的概念 （256）
11.1.2 動(dòng)力學(xué)分析的類型 （256）
11.1.3 動(dòng)力學(xué)分析的基本步驟 （257）
11.2 飛機(jī)機(jī)翼的模態(tài)分析 （262）
11.3 彈簧質(zhì)量系統(tǒng)的諧響應(yīng)分析 （268）
11.4 鋼梁的瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析 （275）
習(xí)題 （285）
第12章 非線性結(jié)構(gòu)分析 （287）
12.1 非線性分析概述 （287）
12.1.1 非線性分析的定義 （287）
12.1.2 非線性分析的步驟 （288）
12.2 幾何非線性分析 （288）
12.2.1 幾何非線性基礎(chǔ) （288）
12.2.2 懸臂梁的幾何非線性分析 （288）
12.3 彈塑性分析 （293）
12.3.1 彈塑性分析基礎(chǔ) （293）
12.3.2 沖孔過程分析 （294）
12.4 接觸分析 （298）
12.4.1 接觸分析基礎(chǔ) （298）
12.4.2 銷與銷孔接觸分析 （299）
12.4.3 鋁材擠壓成型接觸分析 （308）
習(xí)題 （312）
第13章 熱分析 （314）
13.1 熱分析概述 （314）
13.1.1 熱分析的目的 （314）
13.1.2 熱傳遞的方式 （314）
13.1.3 熱分析單元 （315）
13.1.4 ANSYS熱分析的載荷 （315）
13.1.5 ANSYS熱分析的基本過程 （316）
13.2 供熱管道穩(wěn)態(tài)熱分析 （316）
13.3 淬火過程瞬態(tài)熱分析 （318）
13.4 鑄造過程瞬態(tài)熱分析 （321）
13.4.1 相變問題應(yīng)用 （321）
13.4.2 鑄造過程模擬仿真 （321）
13.5 包含焊縫的金屬板熱膨脹分析 （324）
習(xí)題 （331）
附錄 ANSYS程序中常用量和單位 （333）
參考文獻(xiàn) （334）