ANSYS 15.0機(jī)械與結(jié)構(gòu)有限元分析從入門到精通

前言
第1章 緒論 1
1.1 有限單元法簡(jiǎn)介 2
1.1.1 有限單元法的基本思想 2
1.1.2 有限單元法的基本概型 3
1.1.3 有限單元法的分析步驟 5
1.2 ANSYS簡(jiǎn)介 5
1.2.1 ANSYS的發(fā)展 5
1.2.2 ANSYS的功能 6
1.3 ANSYS15.0的啟動(dòng)和配置 7
1.3.1 ANSYS 15.0的啟動(dòng) 7
1.3.2 ANSYS 15.0運(yùn)行環(huán)境配置 8
1.4 ANSYS程序結(jié)構(gòu) 9
1.4.1 處理器 9
1.4.2 文件格式 10
1.4.3 輸入方式 10
1.4.4 輸出文件類型 10
第2章 ANSYS15.0圖形用戶界面 12
2.1 ANSYS15.0圖形用戶界面的組成 13
2.2 啟動(dòng)圖形用戶界面 14
2.3 對(duì)話框及其組件 15
2.3.1 文本框 15
2.3.2 單選列表 16
2.3.3 雙列選擇列表 16
2.3.4 標(biāo)簽對(duì)話框 16
2.3.5 選取框 16
2.4 通用菜單 17
2.4.1 文件菜單 18
2.4.2 選取菜單 20
2.4.3 列表菜單 22
2.4.4 繪圖菜單 26
2.4.5 繪圖控制菜單 27
2.4.6 工作平面菜單 33
2.4.7 參量菜單 35
2.4.8 宏菜單 38
2.4.9 菜單控制菜單 40
2.4.10 幫助菜單 40
2.5 輸入窗口 42
2.6 主菜單 42
2.6.1 優(yōu)選項(xiàng) 43
2.6.2 預(yù)處理器 43
2.6.3 求解器 48
2.6.4 通用后處理器 51
2.6.5 時(shí)間歷程后處理器 54
2.6.6 記錄編輯器 56
2.7 輸出窗口 56
2.8 工具條 57
2.9 圖形窗口 58
2.9.1 圖形顯示 58
2.9.2 多窗口繪圖 60
2.9.3 增強(qiáng)圖形顯示 62
2.10 個(gè)性化界面 63
2.10.1 改變字體和顏色 63
2.10.2 改變GUI的啟動(dòng)菜單顯示 64
2.10.3 改變菜單鏈接和對(duì)話框 64
第3章 建立實(shí)體模型 65
3.1 實(shí)例導(dǎo)航——幾何模型的輸入 66
3.1.1 輸入IGES單一實(shí)體 66
3.1.2 輸入SAT 單一實(shí)體 68
3.1.3 輸入SAT實(shí)體集合 71
3.1.4 輸入Parasolid 單一實(shí)體 75
3.1.5 輸入Parasolid實(shí)體集合 77
3.2 實(shí)例導(dǎo)航——對(duì)輸入模型修改 79
3.3 實(shí)例導(dǎo)航——自主建模 82
3.3.1 自頂向下建模實(shí)例 82
3.3.2 自底向上建模實(shí)例 93
第4章 ANSYS分析基本步驟 105
4.1 分析問(wèn)題 106
4.1.1 問(wèn)題描述 106
4.1.2 確定問(wèn)題的范圍 107
4.2 建立有限元模型 109
4.2.1 創(chuàng)建實(shí)體模型 109
4.2.2 對(duì)實(shí)體模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分 117
4.3 施加載荷 119
4.4 進(jìn)行求解 122
4.4.1 求解器的類別 122
4.4.2 求解檢查 122
4.4.3 求解的實(shí)施 123
4.4.4 求解會(huì)碰到的問(wèn)題 124
4.5 后處理 124
4.6 分析步驟示例——懸臂梁 128
4.6.1 分析問(wèn)題 128
4.6.2 建立有限元模型 128
4.6.3 施加載荷 133
4.6.4 進(jìn)行求解 134
4.6.5 后處理 135
4.6.6 命令流 137
第5章 靜力分析 139
5.1 靜力分析介紹 140
5.1.1 結(jié)構(gòu)靜力分析簡(jiǎn)介 140
5.1.2 靜力分析的類型 141
5.1.3 靜力分析基本步驟 141
5.2 平面問(wèn)題靜力分析實(shí)例——平面齒輪 141
5.2.1 分析問(wèn)題 142
5.2.2 建立模型 142
5.2.3 定義邊界條件并求解 155
5.2.4 查看結(jié)果 158
5.2.5 命令流方式 162
5.3 軸對(duì)稱結(jié)構(gòu)靜力分析實(shí)例——旋轉(zhuǎn)外輪 162
5.3.1 分析問(wèn)題 163
5.3.2 建立模型 163
5.3.3 定義邊界條件并求解 172
5.3.4 查看結(jié)果 174
5.3.5 命令流方式 178
5.4 周期對(duì)稱結(jié)構(gòu)的靜力分析實(shí)例——標(biāo)準(zhǔn)齒輪 178
5.4.1 分析問(wèn)題 179
5.4.2 建立模型 179
5.4.3 定義邊界條件并求解 188
5.4.4 查看結(jié)果 190
5.4.5 命令流方式 196
5.5 任意三維結(jié)構(gòu)的靜力分析實(shí)例——聯(lián)軸器 196
5.5.1 分析問(wèn)題 196
5.5.2 建立模型 197
5.5.3 定義邊界條件并求解 201
5.5.4 查看結(jié)果 204
5.5.5 命令流方式 209
第6章 非線性分析 210
6.1 非線性分析介紹 211
6.1.1 非線性分析簡(jiǎn)介 211
6.1.2 非線性分析的類型 211
6.1.3 非線性分析基本步驟 212
6.2 幾何非線性分析實(shí)例——薄圓盤 213
6.2.1 分析問(wèn)題 214
6.2.2 建立模型 214
6.2.3 定義邊界條件并求解 219
6.2.4 查看結(jié)果 222
6.2.5 命令流方式 227
6.3 材料非線性分析實(shí)例——鉚釘 227
6.3.1 分析問(wèn)題 227
6.3.2 建立模型 228
6.3.3 定義邊界條件并求解 234
6.3.4 查看結(jié)果 236
6.3.5 命令流方式 240
6.4 狀態(tài)非線性分析實(shí)例——齒輪嚙合 240
6.4.1 分析問(wèn)題 241
6.4.2 建立模型 241
6.4.3 定義邊界條件并求解 251
6.4.4 查看結(jié)果 254
6.4.5 命令流方式 256
6.5 非線性蠕變分析實(shí)例——螺栓蠕變 257
6.5.1 問(wèn)題描述 257
6.5.2 建立模型 257
6.5.3 設(shè)置分析并求解 260
6.5.4 查看結(jié)果 263
6.5.5 命令流方式 265
第7章 動(dòng)力學(xué)分析 266
7.1 動(dòng)力分析介紹 267
7.1.1 動(dòng)力分析簡(jiǎn)介 267
7.1.2 動(dòng)力分析的類型 267
7.1.3 動(dòng)力分析基本步驟 268
7.2 結(jié)構(gòu)模態(tài)分析實(shí)例——齒輪結(jié)構(gòu) 273
7.2.1 分析問(wèn)題 274
7.2.2 建立模型 274
7.2.3 進(jìn)行模態(tài)設(shè)置、定義邊界條件并求解 281
7.2.4 查看結(jié)果 285
7.2.5 命令流方式 288
7.3 諧響應(yīng)分析實(shí)例——吉它弦 288
7.3.1 分析問(wèn)題 289
7.3.2 建立模型 290
7.3.3 查看結(jié)果 302
7.3.4 命令流方式 303
7.4 瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析實(shí)例——振動(dòng)系統(tǒng) 304
7.4.1 分析問(wèn)題 304
7.4.2 建立模型 305
7.4.3 進(jìn)行瞬態(tài)動(dòng)力分析設(shè)置、定義邊界條件并求解 310
7.4.4 查看結(jié)果 314
7.4.5 命令流方式 317
7.5 響應(yīng)譜分析實(shí)例——平板結(jié)構(gòu) 317
7.5.1 分析問(wèn)題 317
7.5.2 建立模型 318
7.5.3 定義邊界條件并求解 325
7.5.4 查看結(jié)果 333
7.5.5 命令流方式 340
第8章 熱分析 341
8.1 熱分析介紹 342
8.1.1 熱分析的類型 342
8.1.2 熱分析的基本過(guò)程 342
8.2 穩(wěn)態(tài)熱分析實(shí)例——換熱管 343
8.2.1 分析問(wèn)題 343
8.2.2 建立模型 344
8.2.3 定義邊界條件并求解 352
8.2.4 查看結(jié)果 353
8.2.5 命令流方式 354
8.3 瞬態(tài)熱分析實(shí)例——鋼球淬火 354
8.3.1 分析問(wèn)題 354
8.3.2 建立模型 355
8.3.3 定義邊界條件并求解 358
8.3.4 查看結(jié)果 361
8.3.5 命令流方式 365
8.4 熱電耦合分析實(shí)例——熱電發(fā)電機(jī) 365
8.4.1 分析問(wèn)題 365
8.4.2 建立模型 366
8.4.3 定義邊界條件并求解 371
8.4.4 查看結(jié)果 377
8.4.5 命令流方式 379
第9章 參數(shù)化與自適應(yīng)網(wǎng)格劃分 380
9.1 參數(shù)化設(shè)計(jì)語(yǔ)言 381
9.1.1 參數(shù)化設(shè)計(jì)語(yǔ)言介紹 381
9.1.2 參數(shù)化設(shè)計(jì)語(yǔ)言的功能 381
9.2 參數(shù)化設(shè)計(jì)語(yǔ)言實(shí)例——懸臂梁 383
9.2.1 分析問(wèn)題 383
9.2.2 建立模型 384
9.2.3 定義邊界條件并求解 387
9.2.4 命令流 389
9.3 自適應(yīng)網(wǎng)格劃分 390
9.3.1 自適應(yīng)網(wǎng)格的條件 391
9.3.2 自適應(yīng)網(wǎng)格過(guò)程 391
9.4 自適應(yīng)網(wǎng)格劃分實(shí)例——平板受熱 393
9.4.1 問(wèn)題描述 393
9.4.2 建立模型 393
9.4.3 定義邊界條件并求解 397
9.4.4 查看結(jié)果 399
9.4.5 命令流 400
第10章 子模型和單元的生與死 402
10.1 子模型 403
10.1.1 子模型介紹 403
10.1.2 子模型方法 403
10.1.3 子模型過(guò)程 404
10.2 單元的生和死 407
10.2.1 單元的生和死介紹 408
10.2.2 單元的生和死方法 408
10.2.3 單元的生和死步驟 409
10.3 單元的生和死實(shí)例——等截面桿 410
10.3.1 分析問(wèn)題 410
10.3.2 建立模型 411
10.3.3 命令流方式 420