ANSYS18.0機(jī)械與結(jié)構(gòu)有限元分析實(shí)例教程
定 價(jià)：98 元
- 作者：任繼文、胡國(guó)良、龍銘 編著
- 出版時(shí)間：2019/10/1
- ISBN：9787122344090
- 出 版 社：化學(xué)工業(yè)出版社
- 中圖法分類：TH-39
- 頁(yè)碼：408
- 紙張：
- 版次：01
- 開本：16開
本書以ANSYS18.0為例，對(duì)有限元及ANSYS分析的基本思想、基本步驟、應(yīng)用技巧進(jìn)行了詳細(xì)介紹，并結(jié)合典型工程應(yīng)用實(shí)例詳細(xì)講述了ANSYS在機(jī)械與結(jié)構(gòu)工程中的應(yīng)用方法。書中盡量避免煩瑣的理論敘述，從實(shí)際應(yīng)用出發(fā),根據(jù)作者使用該軟件的經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合大量實(shí)例，采用GUI方式對(duì)操作過程進(jìn)行了講解，為了幫助用戶熟悉ANSYS相關(guān)操作命令，書中給出了每個(gè)例子的命令流文件，并配備了視頻。
全書總共10章。內(nèi)容包括：有限元及ANSYS簡(jiǎn)介、實(shí)體建模、網(wǎng)格劃分、施加載荷及求解、通用后處理器、時(shí)間歷程后處理器、結(jié)構(gòu)靜力分析、非線性分析、動(dòng)力學(xué)分析、熱分析。
本書適合ANSYS軟件的初、中級(jí)用戶以及有初步使用經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)人員閱讀。本書可作為理工科院校相關(guān)專業(yè)的高年級(jí)本科生、研究生學(xué)習(xí)ANSYS軟件的教材，亦可作為從事結(jié)構(gòu)分析等相關(guān)行業(yè)的工程技術(shù)人員使用ANSYS軟件的參考書。
任繼文，華東交通大學(xué)，教師、教授，作者長(zhǎng)期在高校從事機(jī)械CAD/CAE/CAM方面的教學(xué)和科研工作，先后主持并完成了國(guó)家自然科學(xué)基金、江西省自然基金和江西省教育廳項(xiàng)目，參加863課題研究項(xiàng)目、國(guó)家自然科學(xué)基金多項(xiàng)，發(fā)表論文50余篇，多篇被SCI、EI、ISTP檢索，在這些項(xiàng)目和論文中，運(yùn)用了有限元的方法解決了許多實(shí)際工程問題；多年給本科生教授《機(jī)械CAD/CAM》、《有限元及ANSYS》等相關(guān)課程，在有限元方面積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，并已主編了兩本相關(guān)的教材。
第1章 有限元及ANSYS簡(jiǎn)介 / 1
1.1 有限元法簡(jiǎn)介 / 1
1.1.1 有限元方法的基本思想 / 1
1.1.2 有限元模型的基本構(gòu)成 / 2
1.1.3 有限元分析的基本步驟 / 3
1.1.4 有限元分析解題步驟實(shí)例——梯形板 / 3
1.2 ANSYS18.0簡(jiǎn)介 / 13
1.2.1 ANSYS軟件的基本功能 / 13
1.2.2 ANSYS18.0的新功能 / 14
1.2.3 ANSYS18.0的基本操作 / 17
1.3 ANSYS18.0的解題步驟實(shí)例——梯形板 / 20
1.3.1 分析問題 / 20
1.3.2 定義參數(shù) / 20
1.3.3 創(chuàng)建幾何模型 / 25
1.3.4 劃分網(wǎng)格 / 26
1.3.5 施加載荷 / 27
1.3.6 求解 / 28
1.3.7 結(jié)果分析 / 29
1.3.8 結(jié)果比較 / 30
本章小結(jié) / 32
練習(xí)題 / 32
第2章 實(shí)體建模 / 33
2.1 ANSYS建�；痉椒� / 33
2.1.1 實(shí)體建模方法 / 33
2.1.2 直接生成法建模 / 35
2.1.3 從CAD圖形中導(dǎo)入實(shí)體模型 / 35
2.1.4 三種建模方法的優(yōu)缺點(diǎn) / 35
2.2 坐標(biāo)系及其操作 / 36
2.2.1 總體坐標(biāo)系及其操作 / 36
2.2.2 局部坐標(biāo)系及其操作 / 37
2.2.3 顯示坐標(biāo)系及其操作 / 39
2.2.4 節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)系及其操作 / 41
2.2.5 單元坐標(biāo)系及其操作 / 42
2.2.6 結(jié)果坐標(biāo)系及其操作 / 43
2.3 工作平面及使用 / 43
2.3.1 顯示和設(shè)置工作平面 / 43
2.3.2 定義工作平面 / 45
2.3.3 旋轉(zhuǎn)和平移工作平面 / 46
2.4 自底向上建模 / 47
2.4.1 定義及操作關(guān)鍵點(diǎn) / 47
2.4.2 選擇、查看和刪除關(guān)鍵點(diǎn) / 49
2.4.3 定義及操作線 / 50
2.4.4 選擇、查看和刪除線 / 53
2.4.5 定義及操作面 / 53
2.4.6 選擇、查看和刪除面 / 55
2.4.7 定義體 / 56
2.4.8 選擇、查看和刪除體 / 56
2.5 自頂向下建模 / 57
2.5.1 建立矩形面原始對(duì)象 / 58
2.5.2 建立圓或環(huán)形面原始對(duì)象 / 58
2.5.3 建立正多邊形面原始對(duì)象 / 60
2.5.4 建立長(zhǎng)方體原始對(duì)象 / 61
2.5.5 建立柱體原始對(duì)象 / 61
2.5.6 建立多棱柱原始對(duì)象 / 62
2.5.7 建立球體或部分球體原始對(duì)象 / 63
2.5.8 建立錐體或圓臺(tái)原始對(duì)象 / 63
2.5.9 建立環(huán)體或部分環(huán)體原始對(duì)象 / 64
2.6 布爾運(yùn)算 / 64
2.6.1 交運(yùn)算 / 65
2.6.2 加運(yùn)算 / 69
2.6.3 減運(yùn)算 / 70
2.6.4 切割運(yùn)算 / 71
2.6.5 搭接運(yùn)算 / 75
2.6.6 分割運(yùn)算 / 76
2.6.7 黏結(jié)運(yùn)算 / 77
2.7 模型修改 / 77
2.7.1 移動(dòng)圖元 / 77
2.7.2 復(fù)制圖元 / 78
2.7.3 鏡像圖元 / 79
2.7.4 縮放圖元 / 79
2.7.5 轉(zhuǎn)換圖元坐標(biāo)系 / 80
2.8 運(yùn)用組件 / 81
2.8.1 組件和部件的操作 / 81
2.8.2 通過組件和部件選擇實(shí)體 / 82
2.9 自頂向下實(shí)體建模實(shí)例1——軸承座實(shí)體建模 / 82
2.10 自底向上實(shí)體建模實(shí)例2——汽車連桿實(shí)體建模 / 88
本章小結(jié) / 94
練習(xí)題 / 94
第3章 網(wǎng)格劃分 / 96
3.1 定義單元屬性 / 96
3.1.1 定義單元類型 / 96
3.1.2 定義實(shí)常數(shù) / 98
3.1.3 定義材料參數(shù) / 99
3.1.4 分配單元屬性 / 102
3.2 網(wǎng)格劃分控制 / 103
3.2.1 網(wǎng)格劃分工具 / 104
3.2.2 Smart Size網(wǎng)格劃分控制 / 105
3.2.3 尺寸控制 / 107
3.2.4 單元形狀控制 / 110
3.2.5 網(wǎng)格劃分器選擇 / 110
3.3 實(shí)體模型網(wǎng)格劃分 / 114
3.3.1 關(guān)鍵點(diǎn)網(wǎng)格劃分 / 115
3.3.2 線網(wǎng)格劃分 / 115
3.3.3 面網(wǎng)格劃分 / 115
3.3.4 體網(wǎng)格劃分 / 116
3.3.5 網(wǎng)格修改 / 118
3.4 網(wǎng)格檢查 / 120
3.4.1 設(shè)置形狀檢查選項(xiàng) / 120
3.4.2 設(shè)置形狀限制參數(shù) / 121
3.4.3 確定網(wǎng)格質(zhì)量 / 121
3.5 直接法生成有限元模型 / 122
3.5.1 節(jié)點(diǎn)定義 / 122
3.5.2 單元定義 / 127
3.6 網(wǎng)格劃分基本原則 / 131
3.6.1 網(wǎng)格數(shù)量 / 131
3.6.2 網(wǎng)格疏密 / 131
3.6.3 單元階次 / 133
3.6.4 網(wǎng)格質(zhì)量 / 134
3.7 自由網(wǎng)格劃分實(shí)例1——軸承座 / 134
3.8 映射網(wǎng)格劃分實(shí)例2——二維飛輪 / 136
3.9 掃掠網(wǎng)格劃分實(shí)例3——汽車連桿 / 142
3.10 混合網(wǎng)格劃分實(shí)例4——三維帶孔飛輪 / 147
本章小結(jié) / 153
練習(xí)題 / 154
第4章 施加載荷及求解 / 155
4.1 加載概述 / 155
4.1.1 載荷類型 / 155
4.1.2 載荷施加方式 / 156
4.1.3 載荷步、子步和平衡迭代 / 157
4.1.4 載荷步選項(xiàng) / 158
4.1.5 載荷的顯示 / 159
4.2 載荷的定義 / 159
4.2.1 自由度約束 / 159
4.2.2 集中載荷 / 163
4.2.3 表面載荷 / 166
4.2.4 體載荷 / 174
4.2.5 特殊載荷 / 176
4.3 求解 / 177
4.3.1 選擇合適的求解器 / 177
4.3.2 求解多步載荷 / 179
4.3.3 求解 / 181
4.4 綜合實(shí)例1——軸承座模型載荷施加及求解 / 182
4.5 綜合實(shí)例2——汽車連桿模型載荷施加及求解 / 185
本章小結(jié) / 186
練習(xí)題 / 187
第5章 通用后處理器 / 188
5.1 通用后處理器概述 / 188
5.1.1 通用后處理器處理的結(jié)果文件 / 188
5.1.2 結(jié)果文件讀入通用后處理器 / 189
5.1.3 瀏覽結(jié)果數(shù)據(jù)集信息 / 190
5.1.4 讀取結(jié)果數(shù)據(jù)集 / 190
5.1.5 設(shè)置結(jié)果輸出方式與圖形顯示方式 / 193
5.2 圖形顯示計(jì)算結(jié)果 / 193
5.2.1 繪制變形圖 / 193
5.2.2 繪制等值線圖 / 195
5.2.3 繪制矢量圖 / 197
5.2.4 繪制粒子軌跡圖 / 198
5.2.5 繪制破碎圖和壓碎圖 / 199
5.3 路徑操作 / 200
5.3.1 定義路徑 / 200
5.3.2 觀察沿路徑的結(jié)果 / 202
5.3.3 進(jìn)行沿路徑的數(shù)學(xué)運(yùn)算 / 203
5.4 單元表 / 204
5.4.1 創(chuàng)建和修改單元表 / 204
5.4.2 基于單元表的數(shù)學(xué)運(yùn)算 / 205
5.4.3 根據(jù)單元表繪制結(jié)果圖形 / 206
5.5 載荷組合及其運(yùn)算 / 207
5.5.1 創(chuàng)建載荷工況 / 208
5.5.2 載荷工況的讀寫 / 208
5.5.3 載荷工況數(shù)學(xué)運(yùn)算 / 209
5.6 綜合實(shí)例1——桁架計(jì)算 / 209
5.7 綜合實(shí)例2——軸承座及汽車連桿后處理分析 / 215
5.7.1 軸承座后處理分析 / 215
5.7.2 汽車連桿后處理分析 / 216
本章小結(jié) / 217
練習(xí)題 / 217
第6章 時(shí)間歷程后處理器 / 218
6.1 定義和存儲(chǔ)變量 / 219
6.1.1 變量定義 / 219
6.1.2 變量存儲(chǔ) / 220
6.1.3 變量的導(dǎo)入 / 222
6.2 變量的操作 / 222
6.2.1 數(shù)學(xué)運(yùn)算 / 222
6.2.2 變量與數(shù)組相互賦值 / 223
6.2.3 數(shù)據(jù)平滑 / 225
6.2.4 生成響應(yīng)頻譜 / 226
6.3 查看變量 / 227
6.3.1 圖形顯示 / 227
6.3.2 列表顯示 / 229
6.4 動(dòng)畫技術(shù) / 231
6.4.1 直接生成動(dòng)畫 / 231
6.4.2 通過動(dòng)畫幀顯示動(dòng)畫 / 231
6.4.3 動(dòng)畫播放 / 233
6.5 綜合實(shí)例——鋼球淬火溫度計(jì)算 / 233
6.5.1 問題描述 / 233
6.5.2 GUI 操作步驟 / 234
本章小結(jié) / 240
練習(xí)題 / 240
第7章 結(jié)構(gòu)靜力分析 / 241
7.1 結(jié)構(gòu)分析概述 / 241
7.1.1 結(jié)構(gòu)分析定義 / 241
7.1.2 結(jié)構(gòu)分析的類型 / 241
7.1.3 結(jié)構(gòu)分析所使用的單元 / 242
7.1.4 材料模式界面 / 242
7.1.5 求解方法 / 243
7.2 結(jié)構(gòu)靜力分析 / 243
7.2.1 結(jié)構(gòu)靜力分析的定義 / 243
7.2.2 結(jié)構(gòu)靜力分析類型 / 243
7.2.3 結(jié)構(gòu)靜力分析的求解步驟 / 243
7.3 平面問題靜力分析實(shí)例——鋼支架 / 244
7.3.1 問題提出 / 245
7.3.2 建立模型 / 245
7.3.3 施加載荷 / 250
7.3.4 求解 / 250
7.3.5 查看結(jié)果 / 251
7.4 軸對(duì)稱結(jié)構(gòu)靜力分析實(shí)例——二維飛輪 / 251
7.4.1 問題提出 / 251
7.4.2 調(diào)出模型 / 252
7.4.3 施加載荷 / 252
7.4.4 求解 / 253
7.4.5 查看結(jié)果 / 253
7.5 周期對(duì)稱結(jié)構(gòu)靜力分析實(shí)例——三維帶孔飛輪 / 258
7.5.1 問題提出 / 258
7.5.2 調(diào)出模型 / 259
7.5.3 施加載荷 / 259
7.5.4 求解 / 260
7.5.5 查看結(jié)果 / 260
7.6 任意三維結(jié)構(gòu)靜力分析實(shí)例——六角扳手 / 265
7.6.1 問題提出 / 265
7.6.2 建立模型 / 265
7.6.3 施加載荷 / 273
7.6.4 求解 / 277
7.6.5 查看結(jié)果 / 277
本章小結(jié) / 280
練習(xí)題 / 280
第8章 非線性分析 / 282
8.1 非線性分析簡(jiǎn)介 / 282
8.1.1 結(jié)構(gòu)非線性的定義 / 282
8.1.2 結(jié)構(gòu)非線性的類型 / 282
8.1.3 結(jié)構(gòu)非線性的基本步驟 / 283
8.2 幾何非線性分析實(shí)例——懸臂梁 / 283
8.2.1 問題提出 / 283
8.2.2 建立模型 / 284
8.2.3 施加載荷 / 285
8.2.4 求解 / 286
8.2.5 查看結(jié)果 / 286
8.3 材料非線性分析實(shí)例——鉚釘 / 288
8.3.1 問題提出 / 289
8.3.2 建立模型 / 289
8.3.3 施加載荷 / 292
8.3.4 求解 / 293
8.3.5 查看結(jié)果 / 294
8.4 狀態(tài)非線性分析實(shí)例——齒輪接觸分析 / 297
8.4.1 問題提出 / 297
8.4.2 建立模型 / 297
8.4.3 施加載荷 / 304
8.4.4 求解 / 305
8.4.5 查看結(jié)果 / 306
8.5 非線性蠕變分析實(shí)例——螺栓 / 308
8.5.1 問題提出 / 308
8.5.2 建立模型 / 308
8.5.3 施加載荷 / 311
8.5.4 求解 / 312
8.5.5 查看結(jié)果 / 313
本章小結(jié) / 315
第9章 動(dòng)力學(xué)分析 / 316
9.1 動(dòng)力學(xué)分析概述 / 316
9.1.1 動(dòng)力學(xué)分析簡(jiǎn)介 / 316
9.1.2 動(dòng)力學(xué)分析類型 / 316
9.2 模態(tài)分析 / 317
9.2.1 模態(tài)分析簡(jiǎn)介 / 317
9.2.2 模態(tài)分析步驟 / 317
9.2.3 模態(tài)分析實(shí)例——飛機(jī)機(jī)翼 / 320
9.3 諧波響應(yīng)分析 / 325
9.3.1 諧波響應(yīng)分析簡(jiǎn)介 / 325
9.3.2 諧波響應(yīng)分析步驟 / 325
9.3.3 諧波響應(yīng)分析實(shí)例——電動(dòng)機(jī)工作臺(tái)系統(tǒng) / 326
9.4 瞬態(tài)動(dòng)力分析 / 341
9.4.1 瞬態(tài)動(dòng)力分析簡(jiǎn)介 / 341
9.4.2 瞬態(tài)動(dòng)力分析步驟 / 341
9.4.3 瞬態(tài)動(dòng)力分析實(shí)例——電動(dòng)機(jī)工作臺(tái)系統(tǒng) / 343
9.5 譜分析 / 349
9.5.1 譜分析簡(jiǎn)介 / 349
9.5.2 譜分析步驟 / 350
9.5.3 譜分析實(shí)例——簡(jiǎn)支梁結(jié)構(gòu) / 351
本章小結(jié) / 361
練習(xí)題 / 361
第10章 熱分析 / 362
10.1 熱分析基礎(chǔ)知識(shí) / 362
10.1.1 符號(hào)與單位 / 362
10.1.2 傳熱學(xué)經(jīng)典理論 / 363
10.1.3 熱傳遞方式 / 363
10.1.4 熱分析類型 / 363
10.2 穩(wěn)態(tài)熱分析 / 364
10.2.1 穩(wěn)態(tài)熱分析的定義 / 364
10.2.2 熱分析單元 / 364
10.2.3 穩(wěn)態(tài)熱分析基本過程 / 366
10.3 穩(wěn)態(tài)熱分析實(shí)例——潛水艇穩(wěn)態(tài)溫度分布計(jì)算 / 368
10.3.1 問題描述 / 368
10.3.2 建立模型 / 369
10.3.3 施加載荷 / 371
10.3.4 求解 / 371
10.3.5 查看結(jié)果 / 372
10.4 瞬態(tài)熱分析 / 372
10.4.1 瞬態(tài)熱分析的定義 / 372
10.4.2 瞬態(tài)熱分析基本過程 / 372
10.5 瞬態(tài)熱分析實(shí)例——澆鑄過程砂箱溫度變化分析 / 375
10.5.1 問題描述 / 375
10.5.2 建立模型 / 376
10.5.3 施加載荷 / 378
10.5.4 求解 / 380
10.5.5 查看結(jié)果 / 381
10.6 熱應(yīng)力分析 / 381
10.6.1 熱應(yīng)力分析的方法 / 381
10.6.2 間接法進(jìn)行熱應(yīng)力分析的步驟 / 381
10.6.3 直接法進(jìn)行熱應(yīng)力分析的步驟 / 382
10.7 熱應(yīng)力分析實(shí)例——冷卻柵管熱應(yīng)力分布計(jì)算 / 382
10.7.1 問題描述 / 382
10.7.2 間接法 / 383
10.7.3 直接法 / 399
本章小結(jié) / 406
練習(xí)題 / 406
參考文獻(xiàn) / 408
書單推薦
