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内容简介

　　《ANSYS 15.0有限元分析从入门到精通》主要介绍了ANSYS的操作命令及其在工程结构数值分析中的使用方法和技巧。全书分基础介绍和实际工程应用两个层次讲述了ANSYS软件的使用，其工程背景深厚，内容丰富，讲解详尽，内容安排由浅入深，适用于不同层次的ANSYS用户。全书共分三篇，第一篇基础知识篇内容内容包括ANSYS背景知识介绍，几何建模技术与技巧，网格划分技术，加载与求解技术，通用与时间后处理技术以及ANSYS参数化设计语言专题知识。第二篇机械工程应用实例篇，依托机械工程中常见的实例，按照不同的分析方式，分层次分类别的进行了详尽的操作演示与方法教学。第三篇土木工程实例篇，则根据土木工程中的不同问题种类，选取相关领域内的具代表性工程问题为实例，进行建模及加载求解，并以工程中的常用技术控制指标为依据，进行后处理分析。本书适用于高等院校机械工程与土木工程等相关专业的高年级本科生、研究生作为参考教材，也可供上述专业的工程技术人员作为参考使用。
　　

目录

出版说明
前言
第1篇 基础知识篇

第1章 绪论
1.1 有限单元法概述
1.1.1 有限元法历史
1.1.2 有限元法的基本概念
1.2 ANSYS 15.0基本操作
1.2.1 ANSYS 15.0的启动与退出
1.2.2 ANSYS 15.0操作界面
1.2.3 ANSYS 15.0文件管理
1.2.4 ANSYS 15.0有限元分析
流程
1.3 本章小结
第2章 建立模型
2.1 建模前知识准备
2.1.1 量纲问题
2.1.2 坐标系问题
2.2 自底向上建模
2.2.1 模型尺寸及相关参数
2.2.2 建模过程
2.3 自顶向下建模
2.3.1 相关参数
2.3.2 建模过程
2.3.3 布尔运算常用命令
2.4 直接建立有限元模型
2.4.1 节点的生成
2.4.2 单元的生成
2.5 一些快速建模命令
2.5.1 复制命令
2.5.2 镜像命令
2.5.3 对象的选择与删除
2.6 CAD几何模型导入
2.7 本章小结
第3章 单元与单元的控制
3.1 ANSYS单元介绍
3.1.1 结构单元
3.1.2 热单元
3.1.3 电磁单元
3.1.4 耦合场单元
3.1.5 流体单元
3.2 单元属性的设置
3.2.1 单元类型（TYPE）
3.2.2 实常数（REAL）
3.2.3 材料特性（MAT）
3.2.4 截面特性设置
（SECTION）
3.3 本章小结
第4章 网格划分
4.1 网格的控制
4.1.1 智能网格划分
4.1.2 全局单元尺寸控制
4.1.3 默认单元尺寸控制
4.1.4 关键点尺寸控制
4.1.5 线尺寸控制
4.1.6 面尺寸控制
4.2 简单网格划分实例
4.2.1 几何模型的导入
4.2.2 定义单元属性
4.2.3 网格的控制
4.2.4 网格的清除
4.2.5 局部网格
4.3 通过拉伸生成网格
4.4 映射网格划分Mapped
4.4.1 多边形面的映射网格划分
4.4.2 多面体的映射网格划分
4.5 扫掠网格划分Sweep
4.5.1 体扫掠基本知识
（Sweep）
4.5.2 体扫掠的操作步骤与使用
条件
4.6 本章小结
第5章 模型加载及求解分析
5.1 加载的基础知识
5.1.1 荷载的种类
5.1.2 荷载步
5.1.3 加载方式类型及特点
5.2 施加约束
5.2.1 在关键点（或节点）上
加载位移约束
5.2.2 在线（或面）上加载位移
约束
5.2.3 耦合
5.2.4 约束方程
5.3 施加荷载
5.3.1 集中荷载
5.3.2 分布荷载
5.3.3 体荷载
5.3.4 惯性荷载
5.3.5 耦合场荷载
5.3.6 轴对称荷载与反作用力
5.3.7 初应力荷载
5.3.8 由表型数组定义荷载
5.3.9 荷载显示与控制
5.4 设定分析类型与求解方法
5.4.1 分析类型设置
5.4.2 分析基本选项设置
5.5 荷载步文件法
5.5.1 荷载步文件的建立法
5.5.2 荷载步文件法求解
5.5.3 荷载步文件的查看或修改、
删除
5.6 本章小结
第6章 求解与后处理
6.1 通用后处理
6.1.1 读入结果文件
6.1.2 分析结果的绘图显示
6.1.3 结果查看器
6.1.4 分析结果的列表显示
6.1.5 结果的运算处理
6.1.6 旋转结果到不同的
坐标系
6.1.7 荷载工况
6.2 时间历程后处理
6.2.1 时间历程后处理窗口
介绍
6.2.2 定义变量
6.2.3 变量运算
6.2.4 变量与数组
6.2.5 变量的显示
6.3 本章小结
第7章 参数化设计语言
7.1 参数化设计语言基础知识
7.1.1 APDL语言的输入
7.1.2 APDL语言的参数
7.1.3 APDL语言的流程控制
7.1.4 宏文件
7.1.5 函数、运算符以及常用
控制命令
7.2 APDL命令流应用详解
7.2.1 模型的建立
7.2.2 网格划分
7.2.3 边界条件
7.2.4 求解
7.3 本章小结

第2篇 机械工程应用篇

第8章 机械结构基础分析
8.1 基础知识
8.2 螺栓强度分析
8.2.1 建立模型
8.2.2 定义单元与材料
8.2.3 定义边界条件
8.2.4 求解与后处理
8.3 起重机结构分析
8.3.1 问题描述
8.3.2 设置分析环境
8.3.3 定义单元与材料属性
8.3.4 建立有限元模型
8.3.5 施加边界条件
8.3.6 求解
8.3.7 显示变形图
8.3.8 显示结果云图
8.3.9 查看矢量图
8.3.10 查看支座反力
8.3.11 查看轴力
8.3.12 查询E点的挠度
8.4 模型简化方法实例
8.4.1 设置分析环境
8.4.2 定义单元与材料
8.4.3 建立模型
8.4.4 加载及求解
8.4.5 后处理
8.5 本章小结
第9章 加工过程仿真分析
9.1 热力学基础知识
9.1.1 符号与单位
9.1.2 传热学经典理论回顾
9.1.3 热传递的方式
9.1.4 线性与非线性
9.1.5 边界条件、初始条件
9.1.6 热分析误差估计
9.2 焊接过程仿真
9.2.1 概述
9.2.2 分析过程
9.3 铸造过程仿真
9.3.1 概述
9.3.2 分析过程
9.4 热-结构耦合问题
9.4.1 概述
9.4.2 分析过程
9.5 本章小结
第10章 装配与复合材料分析
10.1 非线性问题概述
10.1.1 非线性分析基础知识
10.1.2 非线性问题的分类
10.1.3 非线性分析的收敛
问题
10.2 螺栓联接件的接触分析
10.2.1 实例背景
10.2.2 分析过程
10.3 复合材料分析
10.3.1 概述
10.3.2 复合材料梁的分析
10.4 大变形问题
10.4.1 问题描述
10.4.2 分析过程
10.5 本章小结
第11章 锤击法施工仿真分析
11.1 ANSYS显式动态功能
模块简介
11.1.1 显式动态分析的流程
11.1.2 显式动态单元
11.1.3 显式动态分析建模
11.1.4 显式动态分析的边界
条件
11.1.5 显式动态分析求解
11.1.6 显式动态接触分析
11.1.7 显式动态分析的材料
模型
11.1.8 显式动态分析中的
刚体
11.1.9 显式动态分析后处理
11.1.10 跌落测试模块
11.2 锤击法施工分析实例
11.2.1 问题背景
11.2.2 分析过程
11.3 本章小结
第12章 起重机综合分析
12.1 实例背景
12.2 分析过程
12.2.1 静力学分析
12.2.2 瞬态动力学分析
12.2.3 模态分析
12.3 本章小结

第3篇 土木工程应用篇

第13章 钢筋混凝土基本问题分析
13.1 钢筋混凝土板
13.1.1 问题简述
13.1.2 前处理
13.1.3 加载及求解
13.1.4 后处理
13.2 混凝土开裂
13.2.1 混凝土的裂缝模型
13.2.2 分析中用到的概念
13.2.3 问题描述
13.2.4 前处理
13.2.5 加载及求解
13.2.6 计算结果分析
13.3 预应力钢筋混凝土
13.3.1 预应力在ANSYS中的
实现
13.3.2 问题描述
13.3.3 前处理
13.3.4 加载及求解
13.3.5 后处理
13.4 本章小结
第14章 钢结构及钢筋混凝土结构
分析
14.1 钢结构排架受力分析
14.1.1 钢材特点
14.1.2 问题简述
14.1.3 前处理
14.1.4 加载及求解
14.1.5 后处理
14.2 钢筋混凝土框架结构简单
分析
14.2.1 问题简述
14.2.2 前处理
14.2.3 求解
14.2.4 后处理
14.3 本章小结
第15章 膜结构及网壳结构分析
15.1 膜结构
15.1.1 相关知识简介
15.1.2 问题简述
15.1.3 前处理
15.1.4 施加约束及荷载
15.1.5 找形分析
15.2 空间单层网壳
15.2.1 网壳分类及简介
15.2.2 问题简述
15.2.3 参数设置
15.2.4 建模
15.2.5 特征屈曲分析
15.2.6 非线性分析
15.3 本章小结
第16章 基础工程分析
16.1 房屋刚性独立基础
16.1.1 独立基础
16.1.2 问题简述
16.1.3 前处理
16.1.4 加载及求解
16.1.5 后处理
16.2 考虑接触单元桩基分析
16.2.1 问题简述
16.2.2 单元及材料属性设定
16.2.3 建模
16.2.4 加载及求解
16.2.5 后处理
16.3 本章小结
第17章 桥梁工程实例分析
17.1 钢桁架桥
17.1.1 问题简述
17.1.2 前处理
17.1.3 加载及求解
17.1.4 一般后处理
17.2 大跨度悬索桥
17.2.1 悬索桥背景简介
17.2.2 问题简述
17.2.3 单元及材料参数
17.2.4 建模
17.2.5 找形分析
17.2.6 施工过程模拟
17.2.7 悬索桥全结构静力
分析
17.2.8 悬索桥的地震动力
响应
17.3 本章小结
第18章 隧道工程实例分析
18.1 山体隧道开挖
18.1.1 隧道开挖问题
18.1.2 问题简述
18.1.3 前处理
18.1.4 求解选项及边界条件
设置
18.1.5 基于单元生死的开挖过程
求解
18.1.6 后处理
18.2 地铁站台的地震响应
分析
18.2.1 相关知识
18.2.2 问题简述
18.2.3 前处理
18.2.4 加载及求解
18.2.5 一般后处理
18.2.6 时间历程后处理
18.3 本章小结
参考文献

前言/序言

　　随着信息技术在各领域的迅速渗透，CAD/CAM/CAE技术已经得到了广泛的应用，从根本上改变了传统的设计、生产、组织模式，对推动现有企业的技术改造、带动整个产业结构的变革、发展新兴技术、促进经济增长都具有十分重要的意义。
　　CAD在机械制造行业的应用最早，使用也最为广泛。目前其最主要的应用涉及机械、电子、建筑等工程领域。世界各大航空、航天及汽车等制造业巨头不但广泛采用CAD/CAM/CAE技术进行产品设计，而且投入大量的人力、物力及资金进行CAD/CAM/CAE软件的开发，以保持自己技术上的领先地位和国际市场上的优势。CAD在工程中的应用，不但可以提高设计质量，缩短工程周期，还可以节省大量建设投资。
　　各行各业的工程技术人员也逐步认识到CAD/CAM/CAE技术在现代工程中的重要性，掌握其中的一种或几种软件的使用方法和技巧，已成为他们在竞争日益激烈的市场经济形势下生存和发展的必备技能之一。然而，仅仅知道简单的软件操作方法是远远不够的，只有将计算机技术和工程实际结合起来，才能真正达到通过现代的技术手段提高工程效益的目的。
　　基于这一考虑，机械工业出版社特别推出了这套主要面向相关行业工程技术人员的“CAD/CAM/CAE工程应用丛书”。本丛书涉及AutoCAD、Pro/ENGINEER、Creo、UG、SolidWorks、Mastercam、ANSYS等软件在机械设计、性能分析、制造技术方面的应用，以及AutoCAD和天正建筑CAD软件在建筑和室内配景图、建筑施工图、室内装潢图、水暖、空调布线图、电路布线图以及建筑总图等方面的应用。
　　本套丛书立足于基本概念和操作，配以大量具有代表性的实例，并融入了作者丰富的实践经验，使得本丛书内容具有专业性强、操作性强、指导性强的特点，是一套真正具有实用价值的书籍。

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