目 錄

第一部分 基礎(chǔ)知識

第1章 緒論1
1.1 有限元法概述1
1.1.1 有限元法分析過程1
1.1.2 有限元的方法和理論手段3
1.2 ANSYS 18.0簡介4
1.2.1 ANSYS啟動與退出4
1.2.2 ANSYS操作界面4
1.2.3 ANSYS文件管理7
1.2.4 ANSYS分析流程8
1.2.5 分析實例入門9
1.3 本章小結(jié)14
第2章 APDL基礎(chǔ)應(yīng)用15
2.1 APDL參數(shù)15
2.1.1 參數(shù)的概念與類型15
2.1.2 參數(shù)命名規(guī)則16
2.1.3 參數(shù)的定義與復(fù)制操作16
2.1.4 參數(shù)的刪除操作17
2.1.5 數(shù)組參數(shù)17
2.2 APDL的流程控制19
2.2.1 *GO分支語句19
2.2.2 *IF分支語句19
2.2.3 *DO循環(huán)語句19
2.2.4 *DOWHILE循環(huán)語句20
2.3 宏文件20
2.3.1 創(chuàng)建宏文件20
2.3.2 調(diào)用宏文件21
2.4 運算符、函數(shù)與函數(shù)編輯器21
2.5 本章小結(jié)22
第3章 實體建模23
3.1 實體建模操作概述23
3.2 用自下向上的方法建模25
3.3 自頂向下法29
3.4 外部程序?qū)�入模�?2
3.5 常用建模命令匯總36
3.6 實體模型的建立37
3.7 本章小結(jié)44
第4章 劃分網(wǎng)格45
4.1 定義單元屬性45
4.2 設(shè)置網(wǎng)格劃分控制49
4.2.1 智能網(wǎng)格劃分49
4.2.2 全局單元尺寸控制51
4.2.3 默認(rèn)單元尺寸控制51
4.2.4 關(guān)鍵點尺寸控制52
4.2.5 線尺寸控制53
4.2.6 面尺寸控制54
4.2.7 單元尺寸定義命令的優(yōu)先順序55
4.2.8 完成劃分55
4.3 網(wǎng)格的修改56
4.3.1 清除網(wǎng)格56
4.3.2 網(wǎng)格的局部細(xì)化57
4.3.3 層狀網(wǎng)格劃分59
4.4 高級網(wǎng)格劃分技術(shù)59
4.4.1 單元選擇60
4.4.2 映射網(wǎng)格61
4.4.3 掃掠網(wǎng)格63
4.4.4 拉伸網(wǎng)格63
4.5 劃分網(wǎng)格命令匯總63
4.6 本章小結(jié)65
第5章 加載67
5.1 載荷與載荷步67
5.1.1 載荷67
5.1.2 載荷步68
5.2 加載方式69
5.2.1 實體加載的特點69
5.2.2 有限元模型的加載特點69
5.3 施加載荷70
5.4 齒輪泵模型的加載82
5.5 耦合與約束方程84
5.5.1 耦合84

5.5.2 約束方程85
5.6 本章小結(jié)87
第6章 求解88
6.1 求解綜述88
6.2 例題91
6.3 求解命令匯總92
6.4 本章小結(jié)93
第7章 后處理94
7.1 通用后處理器94
7.1.1 結(jié)果文件94
7.1.2 結(jié)果輸出97
7.1.3 結(jié)果處理110
7.1.4 結(jié)果查看器113
7.2 時間歷程后處理器114
7.2.1 時間歷程變量瀏覽器114
7.2.2 定義變量117
7.2.3 顯示變量118
7.3 本章小結(jié)119

第二部分 專題技術(shù)

第8章 結(jié)構(gòu)靜力分析120
8.1 結(jié)構(gòu)分析概述120
8.1.1 結(jié)構(gòu)分析的定義120
8.1.2 靜力學(xué)分析的基本概念121
8.1.3 結(jié)構(gòu)靜力學(xué)分析的方法121
8.2 開孔平板靜力分析124
8.2.1 問題描述124
8.2.2 設(shè)置分析環(huán)境124
8.2.3 定義單元與材料屬性125
8.2.4 建立模型127
8.2.5 劃分網(wǎng)格129
8.2.6 施加邊界條件130
8.2.7 求解134
8.2.8 顯示變形圖135
8.2.9 顯示結(jié)果云圖135
8.2.10 查看矢量圖139
8.2.11 查看約束反力140
8.2.12 查詢危險點坐標(biāo)141
8.3 平面應(yīng)力分析142
8.3.1 問題描述142
8.3.2 設(shè)置分析環(huán)境142
8.3.3 定義幾何參數(shù)143
8.3.4 選擇單元144
8.3.5 定義實常數(shù)145
8.3.6 定義材料屬性146
8.3.7 創(chuàng)建實體模型147
8.3.8 設(shè)定網(wǎng)格尺寸并劃分網(wǎng)格149
8.3.9 施加載荷并求解151
8.3.10 求解153
8.3.11 查看分析結(jié)果153
8.3.12 命令流157
8.4 本章小結(jié)158
第9章 模態(tài)分析159
9.1 模態(tài)分析的基本假設(shè)159
9.2 模態(tài)分析方法159
9.3 立體桁架結(jié)構(gòu)模態(tài)分析164
9.3.1 問題描述164
9.3.2 分析165
9.3.3 設(shè)置環(huán)境變量165
9.3.4 設(shè)置材料屬性166
9.3.5 創(chuàng)建幾何模型167
9.3.6 劃分網(wǎng)格170
9.3.7 施加約束171
9.3.8 設(shè)置分析類型171
9.3.9 設(shè)置分析選項172
9.3.10 求解173
9.3.11 觀察固有頻率結(jié)果173
9.3.12 讀入數(shù)據(jù)結(jié)果173
9.3.13 觀察振型等值線結(jié)果174
9.3.14 命令流176
9.4 本章小結(jié)178
第10章 諧響應(yīng)分析179
10.1 諧響應(yīng)分析應(yīng)用179
10.2 兩自由度系統(tǒng)諧響應(yīng)分析184
10.2.1 問題描述184
10.2.2 設(shè)置環(huán)境變量184
10.2.3 設(shè)置材料屬性185
10.2.4 建立模型186
10.2.5 劃分網(wǎng)格187
10.2.6 加載188
10.2.7 求解189
10.2.8 后處理189
10.2.9 命令流190
10.3 本章小結(jié)191
第11章 瞬態(tài)動力學(xué)分析192
11.1 概述192
11.2 斜拉懸臂梁結(jié)構(gòu)瞬態(tài)響應(yīng)分析198
11.2.1 問題描述198
11.2.2 設(shè)置環(huán)境變量198
11.2.3 設(shè)置材料屬性199
11.2.4 建立模型200
11.2.5 劃分網(wǎng)格201
11.2.6 施加載荷202
11.2.7 求解204
11.2.8 后處理204
11.3 本章小結(jié)205
第12章 譜分析206
12.1 ANSYS譜分析概述206
12.2 三角平臺結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)分析211
12.2.1 問題描述211
12.2.2 分析212
12.2.3 設(shè)置環(huán)境變量212
12.2.4 設(shè)置材料屬性213
12.2.5 建立模型214
12.2.6 劃分網(wǎng)格215
12.2.7 施加載荷216
12.2.8 求解217
12.2.9 觀察結(jié)果220
12.3 本章小結(jié)221
第13章 熱分析222
13.1 熱分析介紹222
13.1.1 熱分析的類型222
13.1.2 熱分析的基本過程222
13.2 熱應(yīng)力耦合分析實例224
13.2.1 問題描述224
13.2.2 設(shè)置環(huán)境變量225
13.2.3 設(shè)置材料屬性226
13.2.4 建模228
13.2.5 網(wǎng)格劃分228
13.2.6 加載229
13.2.7 求解231
13.2.8 后處理233
13.3 本章小結(jié)234
第14章 電磁場分析235
14.1 磁場分析235
14.2 電場分析237
14.3 屏蔽帶狀傳輸線靜電場分析238
14.3.1 問題描述238
14.3.2 設(shè)置環(huán)境變量238
14.3.3 設(shè)置材料屬性239
14.3.4 建模240
14.3.5 劃分網(wǎng)格241
14.3.6 加載242
14.3.7 求解244
14.3.8 后處理244
14.4 本章小結(jié)247
第15章 多物理場耦合分析248
15.1 概述248
15.1.1 順序耦合248
15.1.2 直接耦合分析249
15.2 雙層金屬簧片耦合場分析249
15.2.1 問題描述249
15.2.2 設(shè)置環(huán)境變量250
15.2.3 設(shè)置材料屬性250
15.2.4 建模252
15.2.5 劃分網(wǎng)格253
15.2.6 加載253
15.2.7 求解254
15.2.8 后處理255
15.3 本章小結(jié)257
第16章 非線性靜力分析258
16.1 概述258
16.1.1 非線性問題的分類258
16.1.2 牛頓-拉森方法260
16.1.3 非線性求解的組織級別261
16.1.4 非線性瞬態(tài)過程的分析264
16.2 實例分析一273
16.2.1 問題描述273
16.2.2 分析273
16.2.3 設(shè)置環(huán)境變量274
16.2.4 設(shè)置屬性274
16.2.5 建模275
16.2.6 劃分網(wǎng)格276
16.2.7 加載276
16.2.8 求解278
16.2.9 后處理279
16.2.10 命令流282
16.3 實例分析二283
16.3.1 問題描述283
16.3.2 環(huán)境變量設(shè)置283
16.3.3 設(shè)置屬性283
16.3.4 建模285
16.3.5 網(wǎng)格劃分285
16.3.6 加載286
16.3.7 求解287
16.3.8 后處理288
16.3.9 命令流291
16.4 本章小結(jié)293
第17章 接觸問題294
17.1 概述294
17.2 齒輪接觸分析295
17.2.1 問題描述295
17.2.2 設(shè)置環(huán)境變量296
17.2.3 設(shè)置屬性297
17.2.4 建立模型298
17.2.5 對齒面劃分網(wǎng)格304
17.2.6 定義接觸對304
17.2.7 施加位移邊界306
17.2.8 求解308
17.2.9 后處理309
17.3 并列放置兩個圓柱體的接觸問題311
17.3.1 問題描述311
17.3.2 分析311
17.3.3 設(shè)置分析環(huán)境312
17.3.4 設(shè)置屬性312
17.3.5 建立模型314
17.3.6 網(wǎng)格劃分316
17.3.7 定義約束319
17.3.8 加載320
17.3.9 求解322
17.3.10 后處理322
17.4 本章小結(jié)324
第18章 生死單元325
18.1 概述325
18.1.1 生死單元的基本概念325
18.1.2 單元生死技術(shù)的使用326
18.2 焊接過程模擬328
18.2.1 問題描述328
18.2.2 定義材料參數(shù)328
18.2.3 建立模型330
18.2.4 生成鋼板的單元331
18.2.5 加載332
18.2.6 求解334
18.2.7 查看圖形結(jié)果339
18.3 本章小結(jié)340
第19章 復(fù)合材料分析342
19.1 復(fù)合材料的相關(guān)概念342
19.2 建立復(fù)合材料模型343
19.2.1 選擇合適的單元類型343
19.2.2 定義材料的疊層結(jié)構(gòu)344
19.2.3 定義失效準(zhǔn)則347
19.2.4 應(yīng)遵循的建模和后處理規(guī)則348
19.3 復(fù)合材料分析實例350
19.3.1 問題描述350
19.3.2 定義單元類型、實常數(shù)及材料特性351
19.3.3 建立有限元模型353
19.3.4 劃分網(wǎng)格354
19.3.5 添加約束和載荷355
19.3.6 求解357
19.3.7 后處理357
19.3.8 命令流360
19.4 本章小結(jié)361
第20章 機(jī)械零件分析362
20.1 扳手的靜力分析362
20.1.1 問題描述362
20.1.2 設(shè)置分析環(huán)境363
20.1.3 定義單元與材料屬性363
20.1.4 建立模型364
20.1.5 劃分網(wǎng)格366
20.1.6 施加邊界條件367
20.1.7 求解368
20.1.8 查看求解結(jié)果369
20.1.9 退出系統(tǒng)370
20.1.10 命令流370
20.2 材料非線性分析372
20.2.1 問題描述