內容簡介
《ANSYS 12有限元分析自學手冊》內容包括ANSYS有限元分析基本流程、實體建模、劃分格線、載入與求解、通用後處理、時間歷程後處理以及ANSYS高級操作等內容。在每一章中，不僅詳細講解了ANSYS軟體使用的有關知識，而且還針對重點內容列舉了一些實例。通過這些實例，讀者能夠迅速掌握如何在ANSYS上完成相關的操作。另外，在每章的“綜合實例”部分還有一些針對工程問題的套用實例，這些套用實例涉及結構、熱、電場、磁場等幾個方面。這些實例可以幫助讀者從整體上把握如何利用ANSYS進行有限元分析。在每章的“專家技能點撥”部分，首先簡單總結了本章講述的知識，最後還列出了一些常見問題，以幫助讀者掌握ANSYS的使用技巧。為了滿足讀者的更多需要，《ANSYS 12有限元分析自學手冊》除了介紹GUI操作外，還詳細介紹了相關的APDL語言。《ANSYS 12有限元分析自學手冊》的配套光碟包含書中所有例子的APDL源碼和GUI操作錄像檔案。《ANSYS 12有限元分析自學手冊》適用於ANSYS軟體的國中級用戶，書中介紹的大量實例也可供高級用戶參考。
圖書目錄
第1章 ANSYS基礎 1
1.1 ANSYS家族概述 2
1.2 ANSYS 12的安裝與系統配置 3
1.2.1 ANSYS 12的安裝 3
1.2.2 ANSYS 12系統配置 4
1.3 認識ANSYS工作界面 6
1.3.1 ANSYS工作界面 7
1.3.2 ANSYS主視窗的組成 8
1.4 退出ANSYS 16
1.5 ANSYS幫助系統 17
1.6 專家技能點撥 20
1.6.1 拾取選單與拾取操作 20
1.6.2 如何學習ANSYS 22
第2章 ANSYS有限元分析典型步驟 23
2.1 ANSYS有限元分析典型步驟 24
2.2 典型步驟之一：建立有限元模型 24
2.2.1 建立和修改工作檔案名稱或標題 25
2.2.2 定義單元類型 30
2.2.3 定義材料屬性數據 33
2.2.4 創建有限元模型 38
2.3 典型步驟之二：載入和求解 41
2.3.1 定義分析類型和設定分析選項 42
2.3.2 施載入荷 42
2.3.3 選擇求解方法 43
2.3.4 求解 44
2.4 典型步驟之三：結果後處理 44
2.5 綜合實例 46
2.5.1 ANSYS命令流操作 47
2.5.2 ANSYS GUI操作 48
2.5.3 實例總結 64
2.6 有限元分析注意事項 64
2.7 專家技能點撥 65
2.7.1 有限元的概念 65
2.7.2 命令流與GUI操作比較 66
2.7.3 一些ANSYS的使用經驗 66
第3章 實體建模 68
3.1 ANSYS中的模型 69
3.1.1 實體建模方法 69
3.1.2 從CAD系統中輸入實體模型 70
3.2 ANSYS的坐標系及其操作 71
3.2.1 總體坐標系及其操作 71
3.2.2 局部坐標系及其操作 72
3.2.3 顯示坐標系及其操作 76
3.2.4 節點坐標系及其操作 81
3.2.5 單元坐標系及其操作 85
3.2.6 結果坐標系及其操作 86
3.3 工作平面及其操作 86
3.3.1 顯示工作平面和工作平面的狀態 87
3.3.2 創建一個新的工作平面 88
3.3.3 改變工作平面的位置 89
3.4 實體建模 90
3.4.1 關鍵點和硬點 90
3.4.2 線 95
3.4.3 面 100
3.4.4 體 108
3.5 實體模型的相關操作 118
3.5.1 關鍵點和硬點的操作 118
3.5.2 線的操作 119
3.5.3 面的操作 120
3.5.4 體的操作 120
3.6 布爾運算 121
3.6.1 布爾運算的設定 121
3.6.2 Intersect(交運算) 122
3.6.3 Add(加運算) 125
3.6.4 Subtract(減運算) 127
3.6.5 Divide(切割運算) 128
3.6.6 Overlap(交迭運算) 130
3.6.7 Glue(粘接運算) 131
3.6.8 Partition分割運算 133
3.7 綜合實例 134
3.7.1 實例1：三維螺管磁場模型 134
3.7.2 實例2：三維軸承模型 147
3.8 專家技能點撥 158
3.8.1 本章小結 158
3.8.2 實體建模常見問題解答 158
第4章 格線劃分與創建有限元模型 160
4.1 設定單元屬性 161
4.1.1 選擇單元類型 161
4.1.2 設定單元實常數 161
4.1.3 設定材料屬性 166
4.1.4 設定單元坐標系統 166
4.2 為實體模型分配屬性 166
4.2.1 直接方式為實體模型分配屬性 167
4.2.2 用默認方式為有限元模型分配屬性 171
4.3 通過格線劃分工具設定格線劃分屬性 174
4.3.1 單元屬性分配設定 175
4.3.2 智慧型劃分水平控制 176
4.3.3 單元尺寸控制 177
4.3.4 格線劃分類型設定以及格線劃分 180
4.3.5 細化格線控制 181
4.4 實體模型的格線劃分 182
4.4.1 映射格線劃分方法 183
4.4.2 劃分實體模型 191
4.5 直接生成有限元模型 192
4.5.1 節點 193
4.5.2 單元 203
4.6 綜合實例 205
4.6.1 實例：劃分實體模型以生成有限元模型 205
4.6.2 實例：直接法生成有限元模型 213
4.7 專家技能點撥 218
4.7.1 創建有限元模型要點匯總 219
4.7.2 自由劃分和映射劃分的比較 219
4.7.3 單元尺寸的相關概念 220
4.7.4 對象的級別 221
4.7.5 格線劃分建議 221
4.7.6 格線質量與細小結構的格線劃分 222
4.7.7 幾個命令的解釋 222
4.7.8 單元形狀檢查 223
第5章 載入和求解 226
5.1 載入與求解概述 227
5.1.1 什麼是載荷 227
5.1.2 載荷施加的對象 228
5.1.3 載荷步、子步和平衡疊代 229
5.2 分析類型以及求解設定 231
5.2.1 New Analysis(新分析) 232
5.2.2 Sol'n Controls(求解控制) 232
5.3 載荷定義前的設定 235
5.3.1 Uniform Temp(均布溫度) 236
5.3.2 參考溫度Reference Temp 236
5.3.3 面載荷梯度For Surface Ld 237
5.3.4 重複載入方式Replace vs Add 237
5.4 載荷的定義 238
5.4.1 自由度約束 238
5.4.2 集中力載荷 244
5.4.3 面載荷 252
5.4.4 體載荷 258
5.4.5 其他載荷 271
5.5 刪除載荷與其他操作 272
5.5.1 刪除載荷 272
5.5.2 其他操作 273
5.6 多載荷步設定 274
5.6.1 Output Ctrls(輸出控制) 275
5.6.2 時間和頻率 277
5.6.3 其他載荷步選項 280
5.7 求解 281
5.7.1 求解過程 281
5.7.2 Current LS(求解當前載荷步) 282
5.7.3 From LS Files(根據載荷步檔案求解) 282
5.8 綜合實例 283
5.8.1 實例1：二維靜態電場分析 283
5.8.2 實例2：多載荷步的結構分析 293
5.9 專家技能點撥 308
5.9.1 本章小結 309
5.9.2 多載荷步問題的求解方法 309
5.9.3 求解器選單問題 311
5.9.4 常見問題及解答 312
第6章 ANSYS 12通用後處理器 313
6.1 ANSYS通用後處理概述 314
6.1.1 通用後處理器處理的結果檔案 315
6.1.2 結果檔案讀入通用後處理器 316
6.1.3 瀏覽結果數據集信息 318
6.1.4 讀入結果數據集 318
6.1.5 設定結果輸出方式與圖形顯示方式 320
6.2 圖形顯示計算結果 321
6.2.1 繪製變形圖 321
6.2.2 繪製等值圖和等值線圖 322
6.2.3 繪製矢量圖 328
6.3 路徑操作 331
6.3.1 繪製路徑圖 331
6.3.2 沿路徑的結果數據處理 337
6.3.3 路徑數據的存檔以及恢復 339
6.4 單元表 342
6.4.1 創建和修改單元表 343
6.4.2 基於單元表的數學運算 345
6.4.3 根據單元表繪製結果圖形 346
6.5 列表顯示結果 347
6.5.1 Detailed Summary(結果數據集匯總列表) 347
6.5.2 Iteration Summary(疊代匯總信息) 347
6.5.3 Sorted Listing(排序列表) 348
6.6 查詢計算結果 352
6.6.1 Element Solu(查詢單元計算結果) 353
6.6.2 Subgrid Solu(查詢節點計算結果) 354
6.7 結果查看器 354
6.8 載荷組合及其運算 357
6.8.1 創建載荷工況 357
6.8.2 設定載荷工況組合運算 358
6.8.3 對載荷工況進行運算 359
6.8.4 顯示和存儲載荷工況運算結果 360
6.9 綜合實例 360
6.9.1 使用APDL命令實現桁架計算 361
6.9.2 使用GUI操作實現桁架計算 362
6.10 專家技能點撥 371
6.10.1 本章小結 371
6.10.2 路徑圖的意義 372
6.10.3 Item和Comp 372
6.10.4 圖形顯示模式 373
6.10.5 有關POST1的常見問題及解答 374
第7章 時間歷程後處理器 376
7.1 時間歷程後處理器概述 377
7.1.1 變數觀察器Vairibale Viewer 377
7.1.2 環境設定Settings 378
7.1.3 存儲後處理數據Store Data 380
7.1.4 定義變數Define Variables 380
7.2 列表顯示結果 386
7.3 繪製時間——變數曲線 390
7.4 變數的數學運算 391
7.5 變數觀察器 393
7.5.1 變數觀察器的工具列 394
7.5.2 變數觀察器其他部分 394
7.6 綜合實例：鋼球溫度計算 397
7.7 專家技能點撥 405
7.7.1 本章小結 406
7.7.2 POST26常見問題及解答 406
第8章 ANSYS高級操作 407
8.1 選擇、部件和組件 408
8.1.1 選擇 408
8.1.2 組件和部件 414
8.2 列表顯示資料庫信息 416
8.2.1 顯示檔案信息和狀態信息 417
8.2.2 顯示實體模型和有限元模型信息 419
8.2.3 顯示載荷和邊界條件等信息 420
8.3 綜合實例：永磁體節點繪製和查看 420
8.4 專家技能點撥 425
8.4.1 本章小結 425
8.4.2 有關命令簡介 425
附錄A ANSYS常用標籤名解釋 427
附錄B APDL基本知識及其常用命令 429
B.1 APDL基本知識 430
B.2 常用命令 430
附錄C APDL編輯器PSPAD的安裝與使用 435
