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《CAD/CAM/CAE軟件入門與提高:ANSYS 14.0有限元分析入門與提高》適用於ANSYS軟件的初級和中級用戶,以及有初步使用經驗的技術人員,可作為理工科院校相關專業的高年級本科生、研究生及教師學習ANSYS軟件的培訓教材,也可作為從事結構分析相關行業的工程技術人員使用ANSYS軟件的參考書。
內容簡介
《CAD/CAM/CAE軟件入門與提高:ANSYS 14.0有限元分析入門與提高》以ANSYS的新版本ANSYS ;14。0為依據,對ANSYS分析的基本思路、操作步驟、應用技巧進行瞭詳細介紹,並結閤典型工程應用實例詳細講述瞭ANSYS的具體應用方法。書中盡量避開繁瑣的理論描述,從實際應用齣發,結閤作者使用該軟件的經驗,一步步對實例的操作過程進行瞭講解。為瞭幫助用戶熟悉ANSYS的相關操作命令,在部分實例的後麵列齣瞭分析過程的命令流文件。
《CAD/CAM/CAE軟件入門與提高:ANSYS 14.0有限元分析入門與提高》分為兩部分,第一部分為操作基礎篇,共分為6章,詳細介紹瞭ANSYS分析全流程的基本步驟和方法:第二部分為專題實例篇,共分為10章,按不同的分析專題講解瞭各種分析參數設置的方法與技巧。
為瞭方便讀者學習,《CAD/CAM/CAE軟件入門與提高:ANSYS 14.0有限元分析入門與提高》配有多媒體光盤,包括瞭書中所有實例的實例文件和操作視頻,使讀者可以藉助視頻文件邊學邊練,快速掌握軟件的使用。
目錄
第1章 ANSYS 14.0入門
1.1 ANSYS 14.0的用戶界麵
1.2 ANSYS文件係統
1.2.1 文件類型
1.2.2 文件管理
1.3 ANSYS分析過程
1.3.1 建立模型
1.3.2 加載並求解
1.3.3 後處理
1.4 實例入門
1.4.1 分析實例描述
1.4.2 建立模型
1.4.3 加載求解
1.4.4 查看計算結果
1.5 本章小結
第2章 幾何建模
2.1 坐標係簡介
2.1.1 總體和局部坐標係
2.1.2 顯示坐標係
2.1.3 節點坐標係
2.1.4 單元坐標係
2.1.5 結果坐標係
2.2 工作平麵的使用
2.2.1 定義一個新的工作平麵
2.2.2 控製工作平麵的顯示和樣式
2.2.3 移動工作平麵
2.2.4 鏇轉工作平麵
2.2.5 還原一個已定義的工作平麵
2.3 布爾操作
2.3.1 布爾運算的設置
2.3.2 交運算
2.3.3 兩兩相交運算
2.3.4 加運算
2.3.5 減運算
2.3.6 利用工作平麵進行減運算
2.3.7 搭接運算
2.3.8 分割運算
2.3.9 粘接(或閤並)運算
2.4 編輯幾何模型
2.4.1 復製
2.4.2 鏡像
2.4.3 轉換坐標係
2.4.4 縮放
2.5 自底嚮上創建幾何模型
2.5.1 關鍵點
2.5.2 硬點
2.5.3 綫
2.5.4 麵
2.5.5 體
2.6 實例──儲液罐的實體建模
2.6.1 GUI方式
2.6.2 命令方式
2.7 自頂嚮下創建幾何模型
2.7.1 創建麵體素
2.7.2 創建實體體素
2.8 實例──軸承座的實體建模
2.8.1 GUI方式
2.8.2 命令方式
2.9 從IGES文件中導入幾何模型
2.9.1 使用SMOOTH選項
2.9.2 使用FACETED選項
2.10 本章小結
第3章 劃分網格
3.1 有限元網格概論
3.2 設定單元屬性
3.2.1 生成單元屬性錶
3.2.2 在劃分網格之前分配單元屬性
3.3 網格劃分的控製
3.3.1 ANSYS網格劃分工具(Mesh-Tool)
3.3.2 單元形狀
3.3.3 選擇自由或映射網格劃分
3.3.4 控製單元邊中間節點的位置
3.3.5 劃分自由網格時的單元尺寸控製
3.3.6 映射網格劃分中單元的默認尺寸
3.3.7 局部網格劃分控製
3.3.8 內部網格劃分控製
3.3.9 生成過渡棱錐單元
3.3.10 將退化的四麵體單元轉化為非退化的形式
3.3.11 執行層網格劃分
3.4 自由網格劃分和映射網格劃分控製
3.4.1 自由網格劃分
3.4.2 映射網格劃分
3.5 給實體模型劃分有限元網格
3.5.1 用xMESH命令生成網格
3.5.2 生成帶方嚮節點的梁單元網格
3.5.3 在分界綫或分界麵處生成單位厚度的界麵單元
3.6 實例──儲液罐的網格劃分
3.6.1 GUI方式
3.6.2 命令方式
3.7 延伸和掃掠生成有限元模型
3.7.1 延伸生成網格
3.7.2 掃掠生成網格
3.8 修正有限元模型
3.8.1 局部細化網格
3.8.2 移動、復製節點和單元
3.8.3 控製麵、綫和單元的法嚮
3.8.4 修改單元屬性
3.9 直接通過節點和單元生成有限元模型
3.9.1 節點
3.9.2 單元
3.10 編號控製
3.10.1 閤並重復項
3.10.2 編號壓縮
3.10.3 設定起始編號
3.10.4 編號偏差
3.11 實例——軸承座的網格劃分
3.11.1 GUI方式
3.11.2 命令方式
3.12 本章小結
第4章 施加載荷
4.1 載荷概論
4.1.1 什麼是載荷
4.1.2 載荷步、子步和平衡迭代
4.1.3 時間參數
4.1.4 階躍載荷與坡道載荷
4.2 施加載荷
4.2.1 施加載荷
4.2.2 軸對稱載荷與反作用力
4.2.3 利用錶格來施加載荷
4.2.4 利用函數來施加載荷和邊界條件
4.3 實例── 軸承座載荷和約束的施加
4.3.1 GUI方式
4.3.2 命令方式
4.4 設定載荷步選項
4.4.1 通用選項
4.4.2 動力學分析選項
4.4.3 非綫性選項
4.4.4 輸齣控製
4.4.5 Biot-Savart選項
4.4.6 譜分析選項
4.4.7 創建多載荷步文件
4.5 實例── 儲液罐載荷和約束的施加
4.5.1 GUI方式
4.5.2 命令方式
4.6 本章小結
第5章 求解
5.1 求解概論
5.1.1 使用直接求解法
5.1.2 計算求解
5.2 利用特定的求解控製器來指定求解類型
5.2.1 使用Abridged Solution菜單選項
5.2.2 使用“求解控製”對話框
5.3 多載荷步求解
5.3.1 多重求解法
5.3.2 載荷步文件法
5.3.3 矩陣參數法(數組參數法)
5.4 實例── 軸承座和儲液罐模型求解
5.5 本章小結
第6章 後處理
6.1 後處理概述
6.1.1 結果文件
6.1.2 後處理可用的數據類型
6.2 通用後處理器
6.2.1 將數據結果讀入數據庫
6.2.2 圖像顯示結果
6.2.3 列錶顯示結果
6.2.4 將結果鏇轉到不同坐標係中顯示
6.3 實例──軸承座計算結果後處理
6.3.1 GUI方式
6.3.2 命令方式
6.4 時間曆程後處理器
6.4.1 定義和儲存POST26變量
6.4.2 檢查變量
6.4.3 時間曆程後處理器的其他功能
6.5 實例──儲液罐計算結果後處理
6.5.1 GUI方式
6.5.2 命令方式
6.6 本章小結
第7章 結構靜力分析
7.1 結構靜力概論
7.2 結構靜力學分析的基本設置
7.2.1 設置求解控製選項
7.2.2 設置其他求解選項
7.2.3 施加載荷
7.3 實例──齒輪應力分析
7.3.1 分析問題
7.3.2 建立模型
7.3.3 定義邊界條件並求解
7.3.4 查看結果
7.4 本章小結
第8章 模態分析
8.1 模態分析概論
8.2 模態分析的基本設置
8.2.1 加載及求解
8.2.2 擴展模態
8.3 實例──齒輪模態分析
8.3.1 分析問題
8.3.2 建立模型
8.3.3 進行模態設置、定義邊界條件並求解
8.3.4 查看結果
8.4 本章小結
第9章 諧響應分析
9.1 諧響應分析概論
9.1.1 完全法
9.1.2 減縮方法
9.1.3 模態疊加法
9.1.4 諧響應分析方法的共同局限性
9.2 諧響應分析的基本設置
9.2.1 定義分析類型和載荷選項
9.2.1 定義分析類型和載荷選項
9.2.2 在模型上加載
9.2.3 指定載荷步選項
9.3 實例──琴弦諧響應分析
9.3.1 分析問題
9.3.2 建立模型
9.3.3 查看結果
9.4 本章小結
第10章 瞬態動力學分析
10.1 瞬態動力學概論
10.1.1 完全法
10.1.2 模態疊加法
10.1.3 減縮法
10.2 瞬態動力學分析的基本設置
10.2.1 建立初始條件
10.2.2 設定求解控製器
10.2.3 設定其他求解選項
10.2.4 施加載荷
10.2.5 設定多載荷步
10.3 實例──彈簧阻尼係統自由振動分析
10.3.1 分析問題
10.3.2 建立模型
10.3.3 進行瞬態動力分析設置、定義邊界條件並求解
10.3.4 查看結果
10.4 本章小結
第11章 譜分析
11.1 譜分析概論
11.1.1 響應譜
11.1.2 動力設計分析方法
11.1.3 功率譜密度
11.2 譜分析的基本步驟
11.2.1 譜分析
11.2.2 擴展模態
11.2.2 擴展模態
11.2.3 閤並模態
11.3 實例——三層框架結構地震響應譜分析
11.3.1 問題描述
11.3.2 GUI操作方法
11.4 本章小結
第12章 非綫性分析
12.1 非綫性分析概論
12.1.1 非綫性行為的原因
12.1.2 非綫性分析的基本信息
12.1.3 幾何非綫性
12.1.4 材料非綫性
12.1.5 其他非綫性問題
12.2 非綫性分析的基本設置
12.2.1 設置求解控製器
12.2.2 設定其他求解選項
12.3 實例──鉚釘衝壓應力分析
12.3.1 分析問題
12.3.2 建立模型
12.3.3 定義邊界條件並求解
12.3.4 查看結果
12.4 本章小結
第13章 結構屈麯分析
13.1 結構屈麯概論
13.2 結構屈麯分析的基本設置
13.2.1 獲得靜力解
13.2.2 獲得特徵值屈麯解
13.2.3 擴展解
13.3 實例──框架結構的屈麯分析
13.3.1 問題描述
13.3.2 GUI 路徑模式
13.4 本章小結
第14章 接觸問題分析
14.1 接觸問題概論
14.1.1 一般分類
14.1.2 接觸單元
14.2 接觸分析的基本設置
14.2.1 建立模型並劃分網格
14.2.2 識彆接觸對
14.2.3 定義剛性目標麵
14.2.4 定義柔性接觸麵
14.2.5 設置實常數和單元關鍵點
14.2.6 控製剛性目標麵的運動
14.2.7 定義求解選項和載荷步
14.3 實例──齒輪副接觸分析
14.3.1 分析問題
14.3.2 建立模型
14.3.3 定義邊界條件並求解
14.3.4 查看結果
14.4 本章小結
第15章 結構優化
15.1 結構優化設計概論
15.2 優化設計的基本步驟
15.2.1 生成分析文件
15.2.2 建立優化過程中的參數
15.2.3 指定分析文件
15.2.4 指定優化變量
15.2.5 選擇優化方法或優化工具
15.2.6 指定優化循環控製方式
15.2.7 進行優化分析
15.2.8 查看設計序列結果
15.3 實例──梁的形狀優化
15.3.1 分析問題
15.3.2 建立模型
15.3.3 定義邊界條件並求解
15.3.4 查看結果
15.4 本章小結
第16章 熱分析
16.1 熱分析概論
16.1.1 熱分析的特點
16.1.2 熱分析單元
16.2 熱分析的基本過程
16.2.1 穩態熱分析
16.2.2 瞬態熱分析
16.3 穩態熱分析的實例── 換熱管的熱分析
16.4 瞬態熱分析實例──鋼球淬火過程溫度分析
16.5 熱應力分析實例──換熱管的熱應力分析
16.6 本章小結
……
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