ANSYS12.0有限元分析與範例解析
內容介紹
《ANSYS12.0有限元分析與範例解析》是通用有限元軟體ANSYS 12.0及其工程套用的學習教程,《ANSYS12.0有限元分析與範例解析》根據ANSYS 12.0功能模組及工程套用分為10章。主要內容包括:有限元分析ANSYS 12.0簡介;實體建模與格線劃分;載入、求解與後處理;工程套用範例(包括靜力學、動力學、非線性、熱力學及耦合場分析);最佳化設計;高級分析(包括可靠性分析、拓撲最佳化、單元生死);參數化設計語言(APDL);LS-DYNA動力分析及後置處理軟體LS-PREPOST。《ANSYS12.0有限元分析與範例解析》內容新穎豐富、涉及範圍廣泛,使讀者能全面掌握ANSYS軟體所具有的功能模組及處理實際工程問題的分析思路和方法。
《ANSYS12.0有限元分析與範例解析》按照深入淺出的原則,分別通過圖形用戶界面和命令流兩種方式對典型的工程套用問題進行了詳細講解。作品目錄
出版說明前言第1章概述/11.1數值模擬與有限元法概述/1 1.1.1工程問題的解決/1 1.1.2數值模擬與有限元法/1 1.1.3有限元法的起源/2 1.1.4有限元的常用術語/31.2ANSYS 12.0概述/4 1.2.1ANSYS 12.0簡介/4 1.2.2ANSYS在CAE領域的地位/6 1.2.3ANSYS與其他有限元分析主流軟體的簡單比較/6 1.2.4ANSYS功能模組/61.3ANSYS 12.0的改進和新增功能/8 1.3.1ANSYS 12.0的改進/8 1.3.2ANSYS 12.0 的新增功能/9第2章ANSYS 12.0安裝與啟動/122.1ANSYS 12.0的安裝/12 2.1.1安裝前的準備工作/12 2.1.2License Manager Server 的配置/14 2.1.3ANSYS 12.0產品的安裝方法/182.2ANSYS 12.0的啟動與設定/23 2.2.1配置ANSYS的運行環境/23 2.2.2選擇工作目錄、設定工作檔案名稱/23 2.2.3設定ANSYS工作空間和資料庫的大小/23 2.2.4運行ANSYS 12.0/24 2.2.5退出ANSYS12.0/25第3章ANSYS實體建模與格線劃分/263.1有限元模型建模簡介/26 3.1.1建模方法/26 3.1.2實體建模與直接生成模型的比較/26 3.1.3ANSYS中建模的典型步驟/26 3.1.4從CAD系統中輸入實體模型/273.2實體建模過程/27 3.2.1坐標系/27 3.2.2工作平面/28 3.2.3實體建模/293.3布爾運算與格線劃分/33 3.3.1用布爾運算雕塑實體模型/33 3.3.2圖元對象的其他操作/40 3.3.3格線劃分/43第4章載入、求解與後處理/484.1載荷概述/48 4.1.1載荷分類及載入方式/48 4.1.2載荷步操作選項介紹/49 4.1.3載荷步的創建/534.2求解/554.3結果後處理/56 4.3.1通用後處理器(Post1)/56 4.3.2時間歷程後處理器(Post26)/59第5章工程套用範例分析/615.1線性靜力學分析/61 5.1.1線性靜力學分析概述/61 5.1.2線性靜力學分析基本步驟/61 5.1.3線性靜力學分析範例解析--薄板圓孔構件承載分析/65 5.1.4線性靜力學分析範例解析-六方扳手的靜力分析/715.2動力學分析/79 5.2.1動力學有限元分析原理/79 5.2.2振動基本方程/79 5.2.3動力學分析類型/81 5.2.4模態分析/83 5.2.5瞬態分析/84 5.2.6諧回響分析/88 5.2.7譜分析/93 5.2.8動力學分析範例解析--模型飛機機翼模態分析/100 5.2.9動力學分析範例解析--吊車梁在移動載荷作用下的回響分析/108 5.2.10動力學分析範例解析--懸索拱橋的諧回響分析/114 5.2.11動力學分析範例解析--懸索拱橋地震載荷回響/1235.3非線性分析/127 5.3.1非線性分析概述/127 5.3.2非線性分析基本步驟/129 5.3.3非線性分析範例解析-鋁材擠壓過程分析/134 5.3.4非線性分析範例解析-油罐底效應的簡化分析/145 5.3.5非線性分析範例解析-橡膠圓盤超彈分析/1545.4有限元熱分析原理/163 5.4.1熱分析概述/163 5.4.2熱分析經典理論/164 5.4.3ANSYS的熱分析/164 5.4.4穩態熱分析的基本過程/165 5.4.5瞬態熱分析的基本過程/167 5.4.6穩態熱分析範例解析-柱體對流傳熱分析/170 5.4.7瞬態熱分析範例解析-帶孔金屬板冷卻/1775.5耦合場分析/183 5.5.1耦合場分析概述/183 5.5.2耦合場分析定義和類型/183 5.5.3耦合場分析方法/183 5.5.4熱流體耦合分析範例解析-腔體內空氣熱流分析/185 5.5.5熱結構耦合分析範例解析-滑動摩擦生熱分析/192第6章ANSYS最佳化設計/2036.1最佳化設計概述/203 6.1.1最佳化設計概念/203 6.1.2最佳化問題的數學模型/2036.2ANSYS最佳化設計基礎/204 6.2.1最佳化設計術語/204 6.2.2選擇最佳化變數/207 6.2.3最佳化設計的步驟/208 6.2.4最佳化設計範例解析-平板網架結構的最佳化設計/214 6.2.5最佳化設計範例解析-壓力容器壁厚最佳化設計/228第7章ANSYS高級分析/2427.1可靠性分析/242 7.1.1可靠性分析概述/242 7.1.2可靠性分析相關概念/242 7.1.3可靠性分析步驟/243 7.1.4可靠性分析範例解析-懸臂樑的可靠性分析/244 7.1.5可靠性分析範例解析-高壓球形容器強度可靠性分析/2487.2拓撲最佳化/260 7.2.1拓撲最佳化的概念/260 7.2.2拓撲最佳化步驟/260 7.2.3拓撲最佳化範例解析--彈性梁的拓撲最佳化分析/2627.3單元生死及其套用/265 7.3.1單元生死的概念/265 7.3.2單元生死特性的使用/266 7.3.3單元生死控制/267 7.3.4單元生死範例解析--在焊接中的套用/268第8章ANSYS參數化設計語言(APDL)/2888.1APDL簡介/2888.2APDL主要概念/2888.3APDL套用範例解析--彈簧-質量系統的回響/2928.4APDL套用範例解析--平面二力桿網架受力分析/294第9章LS-DYNA動力學分析/2979.1LS-DYNA概述/2979.2LS-DYNA功能特點/2989.3LS-DYNA的一般分析過程/3069.4LS-DYNA範例解析--炸藥在土壤內部爆炸分析/3079.5LS-DYNA範例解析--薄壁鋼管在軸向衝擊作用下的屈曲分析/326第10章後置處理軟體LS-PREPOST/33910.1LS-PREPOST簡介/33910.2LS-PREPOST套用實例/34010.3下拉選單/34110.4圖形顯示區及滑鼠操作/341 10.4.1圖形顯示區/341 10.4.2滑鼠操作說明/34210.5圖形控制區/34210.6命令輸入區與操作歷史文本框/34510.7主選單/345參考文獻/363