ANSYS有限元基礎(chǔ)教程（第2版）

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(guò)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(lèi) （3）
1．2 有限元法的步驟 （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(kāi)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 （12）
1．4．4 彈性問(wèn)題的能量原理 （15）
1．4．5 彈性力學(xué)的平面問(wèn)題 （17）
習(xí)題 （21）
第2章 平面問(wèn)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) （23）
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?（28）
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(guò)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 （47）
2．8．1 位移函數(shù) （48）
2．8．2 單元應(yīng)變 （49）
2．8．3 單元應(yīng)力 （49）
2．8．4 單元?jiǎng)偠染仃?（50）
2．8．5 單元等效節(jié)點(diǎn)力 （50）
2．8．6 整體平衡方程 （50）
2．8．7 矩形單元與三角形單元比較 （51）
2．8．8 解答的收斂性 （51）
習(xí)題 （51）
第3章 空間問(wèn)題和軸對(duì)稱(chēng)問(wèn)題有限元法 （55）
3．1 空間問(wèn)題的特點(diǎn) （55）
3．2 采用四面體單元解一般空間問(wèn)題 （55）
3．2．1 結(jié)構(gòu)離散化 （55）
3．2．2 單元位移函數(shù) （56）
3．2．3 單元的應(yīng)變與應(yīng)力 （57）
3．2．4 單元?jiǎng)偠染仃?（58）
3．2．5 單元等效節(jié)點(diǎn)力 （59）
3．3 軸對(duì)稱(chēng)問(wèn)題的有限元法 （60）
3．3．1 軸對(duì)稱(chēng)問(wèn)題定義 （60）
3．3．2 基本變量和基本方程 （60）
3．3．3 軸對(duì)稱(chēng)問(wèn)題的網(wǎng)格劃分 （61）
3．3．4 軸對(duì)稱(chēng)問(wèn)題的單元分析 （62）
習(xí)題 （67）
第4章 等參數(shù)單元與數(shù)值積分 （69）
4．1 等參數(shù)單元的基本概念 （69）
4．2 平面8節(jié)點(diǎn)四邊形等參數(shù)單元 （71）
4．2．1 單元位移函數(shù) （72）
4．2．2 單元應(yīng)變 （74）
4．2．3 單元應(yīng)力 （75）
4．2．4 單元?jiǎng)偠染仃?（76）
4．3 空間20節(jié)點(diǎn)六面體等參數(shù)單元 （77）
4．3．1 單元位移函數(shù) （77）
4．3．2 單元應(yīng)變 （78）
4．3．3 單元應(yīng)力 （80）
4．3．4 單元?jiǎng)偠染仃?（81）
4．3．5 單元等效節(jié)點(diǎn)力 （82）
4．4 高斯求積法 （83）
習(xí)題 （86）
第5章 ANSYS軟件簡(jiǎn)介 （88）
5．1 ANSYS概述 （88）
5．1．1 ANSYS簡(jiǎn)介 （88）
5．1．2 ANSYS啟動(dòng)、退出與GUI環(huán)境 （88）
5．2 ANSYS常用菜單與對(duì)話框操作 （90）
5．2．1 主菜單 （90）
5．2．2 工具菜單 （91）
5．2．3 輸入窗口 （95）
5．2．4 快捷功能圖標(biāo)按鈕 （95）
5．2．5 工具條按鈕 （95）
5．2．6 可見(jiàn)/隱藏按鈕 （96）
5．2．7 對(duì)話框執(zhí)行按鈕 （96）
5．2．8 圖形變換對(duì)話框 （96）
5．2．9 圖形拾取 （98）
5．3 ANSYS的坐標(biāo)系 （99）
5．3．1 總體坐標(biāo)系 （100）
5．3．2 局部坐標(biāo)系 （100）
5．3．3 工作平面 （102）
5．3．4 激活坐標(biāo)系（當(dāng)前坐標(biāo)系） （105）
5．4 ANSYS有限元分析過(guò)程及實(shí)例入門(mén) （106）
5．4．1 ANSYS有限元分析的基本步驟 （106）
5．4．2 ANSYS分析實(shí)例入門(mén) （107）
習(xí)題 （117）
第6章 實(shí)體建模技術(shù) （118）
6．1 實(shí)體建模概述 （118）
6．1．1 ANSYS實(shí)體建模的方法 （118）
6．1．2 ANSYS實(shí)體建模菜單系統(tǒng) （119）
6．2 創(chuàng)建基本幾何對(duì)象 （119）
6．2．1 關(guān)鍵點(diǎn)的創(chuàng)建 （119）
6．2．2 線的創(chuàng)建 （121）
6．2．3 面的創(chuàng)建 （124）
6．2．4 體的創(chuàng)建 （128）
6．3 布爾運(yùn)算 （133）
6．4 拖拉 （136）
6．5 編輯功能 （136）
6．5．1 縮放 （137）
6．5．2 移動(dòng) （138）
6．5．3 復(fù)制 （138）
6．5．4 鏡像 （139）
6．5．5 編輯操作綜合訓(xùn)練 （140）
6．6 合并重合幾何對(duì)象 （142）
6．7 刪除幾何對(duì)象 （143）
6．8 軸承座實(shí)體建模實(shí)例 （143）
習(xí)題 （150）
第7章 網(wǎng)格劃分與創(chuàng)建有限元模型技術(shù) （152）
7．1 創(chuàng)建有限元模型概述 （152）
7．1．1 ANSYS創(chuàng)建有限元模型的方法 （152）
7．1．2 創(chuàng)建有限元模型的基本過(guò)程 （152）
7．2 定義單元屬性 （153）
7．2．1 定義單元類(lèi)型 （153）
7．2．2 定義實(shí)常數(shù) （155）
7．2．3 定義材料屬性 （157）
7．3 直接法創(chuàng)建有限元模型實(shí)例 （160）
7．4 網(wǎng)格劃分控制 （163）
7．4．1 網(wǎng)格劃分工具 （164）
7．4．2 設(shè)置單元屬性 （164）
7．4．3 網(wǎng)格密度控制 （165）
7．4．4 單元尺寸控制 （166）
7．4．5 單元形狀控制 （168）
7．4．6 網(wǎng)格劃分器選擇 （169）
7．4．7 網(wǎng)格加密操作 （169）
7．5 清除實(shí)體模型上的網(wǎng)格 （170）
習(xí)題 （171）
第8章 施加載荷與求解 （172）
8．1 求解概述 （172）
8．2 單載荷步求解過(guò)程 （172）
8．2．1 選擇分析類(lèi)型 （172）
8．2．2 設(shè)置分析類(lèi)型選項(xiàng) （173）
8．2．3 載荷及其分類(lèi) （174）
8．2．4 載荷步與載荷子步 （174）
8．2．5 設(shè)置載荷步選項(xiàng) （174）
8．2．6 求解控制對(duì)話框 （175）
8．3 多載荷步求解 （176）
8．4 定義載荷 （177）
8．4．1 施加載荷的途徑 （177）
8．4．2 定義載荷菜單系統(tǒng) （177）
8．4．3 載荷顯示 （177）
8．5 施加結(jié)構(gòu)載荷 （178）
8．5．1 施加位移約束 （178）
8．5．2 施加集中力載荷 （181）
8．5．3 施加壓力載荷 （183）
8．5．4 施加體載荷 （186）
8．5．5 施加慣性載荷 （187）
8．5．6 施加特殊載荷 （188）
8．6 進(jìn)行求解 （188）
8．6．1 模型檢查 （189）
8．6．2 選擇合適的求解器 （189）
8．6．3 求解的實(shí)施 （190）
8．6．4 中斷和重新啟動(dòng) （191）
習(xí)題 （191）
第9章 后處理技術(shù) （193）
9．1 后處理概述 （193）
9．1．1 后處理器 （193）
9．1．2 結(jié)果文件 （193）
9．1．3 結(jié)果數(shù)據(jù) （193）
9．2 通用后處理技術(shù) （194）
9．2．1 通用后處理的一般步驟 （194）
9．2．2 選擇結(jié)果文件與結(jié)果數(shù)據(jù) （194）
9．2．3 查看結(jié)果文件包含的結(jié)果序列 （195）
9．2．4 讀入用于后處理的結(jié)果序列 （195）
9．2．5 結(jié)果輸出方式控制 （195）
9．2．6 圖形顯示結(jié)果 （196）
9．2．7 列表顯示結(jié)果信息 （199）
9．2．8 查詢(xún)節(jié)點(diǎn)及單元結(jié)果 （201）
9．2．9 抓取結(jié)果顯示圖片 （201）
9．2．10 動(dòng)畫(huà)顯示結(jié)果 （202）
9．3 時(shí)間歷程后處理技術(shù) （202）
9．3．1 定義和存儲(chǔ)變量 （203）
9．3．2 變量的操作 （206）
9．3．3 查看變量 （209）
9．3．4 動(dòng)畫(huà)技術(shù) （212）
習(xí)題 （214）
第10章 靜力分析 （215）
10．1 結(jié)構(gòu)靜力分析簡(jiǎn)介 （215）
10．2 鋼支架的平面問(wèn)題分析 （215）
10．3 聯(lián)軸器的三維結(jié)構(gòu)分析 （221）
10．4 轉(zhuǎn)輪的軸對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)分析 （229）
10．5 輪子的周期對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)分析 （239）
10．6 懸臂梁的幾何非線性分析 （243）
習(xí)題 （248）
第11章 動(dòng)力學(xué)分析 （249）
11．1 ANSYS動(dòng)力分析簡(jiǎn)介 （249）
11．1．1 動(dòng)力分析的概念 （249）
11．1．2 動(dòng)力分析的類(lèi)型 （249）
11．1．3 動(dòng)力分析的基本步驟 （250）
11．2 飛機(jī)機(jī)翼的模態(tài)分析 （255）
11．3 彈簧質(zhì)量系統(tǒng)的諧響應(yīng)分析 （261）
11．4 鋼梁的瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析 （267）
習(xí)題 （277）
參考文獻(xiàn) （279）