工程有限元與優(yōu)化分析應(yīng)用實例教程

第1章 有限元分析和有限元軟件
1.1 什么是有限元分析
1.2 有限元方法和有限元分析的歷史
1.3 應(yīng)用領(lǐng)域
1.4 一個典型的分析流程
1.4.1 分析計劃
1.4.2 前處理
1.4.3 求解
1.4.4 后處理
1.5 有限元方法和有限元分析的區(qū)別
1.6 優(yōu)化分析軟件介紹
1.6.1 OptiStruct
1.6.2 OptiShape
1.6.3 Tosca
1.7 主要有限元分析軟件介紹
1.7.1 NEiNastran
1.7.2 SAMCEF
1.8 主流有限元前后處理軟件介紹
1.8.1 HyperMesh簡介
1.8.2 Patran簡介
1.8.3 FEMAP簡介
1.8.4 SAMCEF Field簡介
1.8.5 ANSA簡介
1.8.6 GLview pro簡介
1.8.7 EnSight和 EnSight Gold簡介
第2章 OptiStruct介紹
2.1 什么是OptiStruct
2.1.1 有限元分析
2.1.2 拓撲優(yōu)化
2.1.3 形貌優(yōu)化
2.1.4 形狀優(yōu)化和尺寸優(yōu)化
2.2 提高設(shè)計過程
2.3 OptiStruct功能
2.4 OptiStruct特性
2.4.1 有限元分析
2.4.2 優(yōu)化
2.4.3 拓撲優(yōu)化
2.4.4 形貌優(yōu)化
2.4.5 尺寸優(yōu)化
2.4.6 形狀優(yōu)化
2.4.7 前處理
2.4.8 后處理
2.5 OptiStruct文件格式和運行平臺
第3章 有限元分析
3.1 線形靜力分析
3.2 慣性釋放
3.3 正則模態(tài)
3.4 線形屈曲
3.5 頻率響應(yīng)
3.6 材料類型
3.7 靜態(tài)載荷和邊界條件
3.8 頻率響應(yīng)載荷和邊界條件
3.9 彈性阻尼和質(zhì)量單元
3.10 單元質(zhì)量檢查
3.11 剛性單元和多點約束
3.12 有限元分析結(jié)果
第4章 優(yōu)化分析
4.1 優(yōu)化問題
4.2 迭代解
4.3 敏度分析
4.4 約束放映的移動范圍調(diào)整
4.5 響應(yīng)
第5章 使用OptiStruct
5.1 有限元分析
5.2 結(jié)構(gòu)優(yōu)化
5.3 與HyperMesh界面的轉(zhuǎn)換
5.3.1 優(yōu)化——常用功能
5.3.2 優(yōu)化——問題的建立
5.3.3 優(yōu)化——設(shè)計變量
5.4 優(yōu)化宏菜單
5.4.1 FEA頁
5.4.2 OPTI頁
5.5 HyperMorph基礎(chǔ)
5.5.1 關(guān)于HyperMorph
5.5.2 關(guān)于handles 和domaians
第6章 優(yōu)化應(yīng)用算例
6.1 拓撲優(yōu)化問題算例
6.1.1 吊橋拓撲優(yōu)化
6.1.2 彎曲懸臂梁拓撲優(yōu)化
6.2 形貌油畫算例
6.2.1 扭轉(zhuǎn)平板形貌優(yōu)化算例
6.2.2 兩層沖壓控制臂優(yōu)化
6.3 使用pattern grouping解決形貌優(yōu)化問題
6.4 尺寸優(yōu)化算例
6.4.1 尺寸優(yōu)化算例介紹
6.4.2 十字形架結(jié)構(gòu)尺寸優(yōu)化
6.5 形狀優(yōu)化算例
6.5.1 形狀優(yōu)化算例介紹
6.5.2 實體單元懸臂梁模型
第7章 有限元分析應(yīng)用實例
7.1 帶孔平板應(yīng)力分析
7.2 熱載荷作用下的咖啡壺蓋子分析
7.2.1 在HyperMesh中定義分析問題
7.2.2 提交作業(yè)
7.2.3 查看結(jié)果
7.3 葉片模態(tài)分析
7.3.1 提取OptiStruct輸入文件
7.3.2 在HyperMesh中設(shè)置分析文件
7.3.3 提交作業(yè) 
7.3.4 查看結(jié)果
7.4 使用OptiStruct慣性釋放分析
7.4.1 提取文件并設(shè)置分析問題
7.4.2 提交作業(yè)
7.4.3 查看結(jié)果
7.5 圓柱殼曲分析
7.5.1 提取文件并設(shè)置分析問題
7.5.2 設(shè)置控制卡并進行屈曲分析
7.5.3 結(jié)果后處理
7.6 支架模態(tài)頻率響應(yīng)分析
7.6.1 設(shè)置模態(tài)分析
7.6.2 提交一個作業(yè)進行模態(tài)分析
7.6.3 查看模態(tài)結(jié)果
7.6.4 設(shè)置頻率響應(yīng)結(jié)果
7.6.5  提交一個作業(yè)進行模態(tài)分析及查看結(jié)果
7.7 使用CWELD單元連接不匹配的網(wǎng)絡(luò)
7.7.1 在HyperMesh中設(shè)置問題
7.7.2 提交分析作業(yè)
7.7.3 對比結(jié)果
第8章 拓撲優(yōu)化應(yīng)用實例
8.1 開孔結(jié)構(gòu)拓撲優(yōu)化
8.1.1 設(shè)置有限元模型
8.1.2 施加載荷和邊界條件
8.1.3 設(shè)置優(yōu)化參數(shù)
8.1.4 提交作業(yè)
8.1.5 查看結(jié)果
8.2 汽車控制臂拓撲優(yōu)化
8.2.1 設(shè)置有限元模型
8.2.2 施加載荷和邊界條件
8.2.3 設(shè)置優(yōu)化參數(shù)
8.2.4 提交作業(yè)
8.2.5 查看結(jié)果
8.3 帶有拔模約束的控制臂拓撲優(yōu)化
8.3.1 設(shè)置拓撲優(yōu)化設(shè)計變量和拔模約束
8.3.2設(shè)置優(yōu)化參數(shù)
8.3.3 運行優(yōu)化參數(shù)
8.3.4 結(jié)果后處理
8.4 L型梁拓撲優(yōu)化
8.4.1 設(shè)置有限元模型
8.4.2 施加載荷和邊界條件
8.4.3 設(shè)置優(yōu)化參數(shù)
8.4.4 提交作業(yè)
8.4.5 查看結(jié)果
8.5 制動連接臂拓撲優(yōu)化
8.5.1 設(shè)置有限元模型
8.5.2 施加載荷和邊界條件
8.5.3 設(shè)置優(yōu)化參數(shù)
8.5.4 提交作業(yè)
8.5.5 查看結(jié)果
第9章 形貌優(yōu)化應(yīng)用實例
9.1 扭轉(zhuǎn)板形貌優(yōu)化
9.1.1 在HyperMesh中設(shè)置問題
9.1.2 提交作業(yè)
9.1.3 形貌優(yōu)化結(jié)果后處理
9.2 型支架形貌優(yōu)化
9.2.1 在HyperMesh中設(shè)置問題
9.2.2  提交作業(yè)
9.2.3 形貌優(yōu)化結(jié)果后處理
第10章 尺寸優(yōu)化應(yīng)用實例
10.1 鋼軌接頭的尺寸優(yōu)化
10.1.1 在HyperMesh中定義優(yōu)化問題
10.1.2 提交作業(yè)
10.1.3 查看結(jié)果
10.2 焊接支架尺寸優(yōu)化
10.2.1 設(shè)置有限元模型
10.2.2 定義設(shè)計變量并連接一個設(shè)計變量到另外一個設(shè)計變量
10.2.3 定義優(yōu)化問題
10.2.4 求解優(yōu)化問題
10.2.5 結(jié)果后處理
10.3 安全吊尺寸優(yōu)化
10.3.1 設(shè)置有限元模型
10.3.2 定義設(shè)計變量并連接一個設(shè)計變量到另外一個設(shè)計變量
10.3.3 定義優(yōu)化問題
10.3.4 求解優(yōu)化問題
10.3.5 結(jié)果后處理
第11章 形狀優(yōu)化應(yīng)用實例
11.1 二維懸臂梁形狀優(yōu)化
11.1.1 在HyperMesh中創(chuàng)建優(yōu)化問題
11.1.2 提交作業(yè)
11.1.3 結(jié)果后處理
11.2 型懸臂梁形狀優(yōu)化
11.2.1 在HyperMesh中創(chuàng)建優(yōu)化問題
11.2.2 提交作業(yè)
11.2.3 結(jié)果后處理
11.3 扳手形狀優(yōu)化
11.3.1 在HyperMesh中創(chuàng)建優(yōu)化問題
11.3.2 提交作業(yè)
11.3.3 結(jié)果后處理
第12章 驗證性算例
12.1 Raasch問題
12.1.1 問題描述
12.1.2 有限元模型
12.1.3 分析結(jié)果
12.2 半球殼靜力分析
12.2.1 問題描述
12.2.2 有限元模型
12.2.3 分析結(jié)果
12.3 端部簡支梁面內(nèi)振動問題
12.3.1 問題描述
12.3.2 有限元模型
12.3.3 分析結(jié)果
12.4 自由薄方板模態(tài)分析
12.4.1 問題描述
12.4.2 有限元模型
12.4.3 分析結(jié)果
12.5 錐形膜模態(tài)分析
12.5.1 問題描述
12.5.2 有限元模型
12.5.3 分析結(jié)果
12.6 菱形板模態(tài)分析
12.6.1 問題描述
12.6.2 有限元模型
12.6.3 分析結(jié)果
12.7 懸臂梁模態(tài)分析
12.7.1 問題描述
12.7.2 有限元模型
12.7.3 分析結(jié)果
主要參考文獻