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433千字
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2019-08-01
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主编推荐语
快速入门有限元法与ANSYS软件，实际应用于机械工程领域。
内容简介
本书从使学习者快速入门并能够解决实际问题的想法出发，介绍了有限元法的基础理论、ANSYS软件的使用方法及其在机械工程领域的应用实例三大部分内容。本书的中心在ANSYS软件的应用，其他内容围绕该中心展开。目的是要引领读者从学习应用实际出发，由浅入深，逐渐掌握ANSYS软件和有限元法理论。力求使读者能够在较短时间内，即知其然，又知其所以然，真正掌握ANSYS和有限元分析方法，并能灵活应用于实际问题中。书中每种分析类型都配备有入门实例和高级实例，并尽量涵盖其在实际中的主要应用。每个实例都提供了操作的命令流，为方便学习，入门实例还介绍了GUI操作方法。
目录
- 封面
- 版权页
- 前言
- 应用实例目录
- 目录
- 第1章 有限单元法基本概念
- 1.1 引言
- 1.2 有限单元法的基本原理
- 1.2.1 结构离散化
- 1.2.2 单元刚度矩阵
- 1.2.3 结构总体刚度方程
- 第2章 平面问题的有限单元法
- 2.1 平面问题概述
- 2.1.1 平面应力问题
- 2.1.2 平面应变问题
- 2.2 结构离散化
- 2.3 位移函数
- 2.3.1 位移函数的一般形式
- 2.3.2 3节点三角形单元的位移函数
- 2.3.3 形函数的性质
- 2.3.4 位移函数与解的收敛性
- 2.4 单元刚度矩阵
- 2.4.1 3节点三角形单元的单元刚度矩阵
- 2.4.2 单元刚度矩阵的性质
- 2.5 载荷移置与等效节点载荷
- 2.6 结构总体刚度方程
- 2.6.1 结构总体刚度方程的建立
- 2.6.2 形成结构总体刚度矩阵的方法
- 2.6.3 结构总体刚度矩阵的性质
- 2.7 位移边界条件的处理
- 2.7.1 降阶法
- 2.7.2 对角元置1法
- 2.7.3 对角元乘大数法
- 2.8 应力计算及导出结果的计算
- 2.8.1 单元应力及应变的计算
- 2.8.2 主应力和主方向
- 2.8.3 节点的应力
- 2.9 解题示例
- 2.10 6节点三角形单元
- 2.10.1 面积坐标
- 2.10.2 位移函数
- 2.10.3 单元应变
- 2.10.4 单元应力
- 2.10.5 单元刚度矩阵
- 第3章 最小势能原理和有限单元法
- 3.1 最小势能原理
- 3.2 基于最小势能原理的有限单元法
- 3.3 对有限单元法收敛和精度的分析
- 3.3.1 相容性要求
- 3.3.2 完备性要求
- 3.3.3 收敛和精度
- 第4章 三维问题的有限单元法
- 4.1 三维应力状态
- 4.2 三维问题的四面体单元
- 4.2.1 位移函数
- 4.2.2 单元刚度矩阵
- 4.2.3 载荷移置与等效节点载荷
- 4.3 轴对称问题及其有限单元法
- 4.3.1 轴对称问题
- 4.3.2 轴对称问题的有限单元法
- 第5章 梁单元
- 5.1 直梁平面弯曲问题及梁单元
- 5.1.1 直梁平面弯曲问题
- 5.1.2 直梁平面弯曲问题的有限单元法
- 5.2 铁摩辛柯梁单元
- 第6章 等参数单元
- 6.1 4节点矩形单元
- 6.2 平面4节点等参数单元
- 6.2.1 坐标变换和等参数单元
- 6.2.2 单元刚度矩阵的计算
- 6.2.3 其他参数单元
- 6.3 高斯积分法
- 6.4 剪切闭锁、体积闭锁、沙漏等概念简介
- 6.4.1 剪切闭锁
- 6.4.2 体积闭锁
- 6.4.3 沙漏
- 第7章 板壳单元
- 7.1 板弯曲的有限单元法
- 7.1.1 克希霍夫（Kirchhoff）薄板理论
- 7.1.2 基于薄板理论的非协调板单元
- 7.1.3 考虑横向剪切影响的平板弯曲单元
- 7.2 薄壳结构的有限单元法
- 第8章 有限元方程解法
- 8.1 概述
- 8.2 总体刚度矩阵的一维变带宽存储
- 8.3 直接法
- 8.3.1 高斯消元法
- 8.3.2 LU分解法
- 8.3.3 波前法
- 8.4 迭代法
- 8.4.1 雅可比迭代法和赛德尔迭代法
- 8.4.2 共轭梯度法
- 第9章 结构动力学分析
- 9.1 结构的动力学方程
- 9.2 结构的自振频率和振型
- 9.2.1 概述
- 9.2.2 基本QR法
- 9.2.3 兰索斯法
- 9.3 结构动力响应的求解方法
- 9.3.1 直接积分法
- 9.3.2 振型叠加法
- 第10章 ANSYS的基本使用方法
- 10.1 实例E10-1——平面桁架的受力分析
- 10.1.1 问题描述及解析解
- 10.1.2 分析步骤
- 10.1.3 命令流
- 10.2 ANSYS的主要功能
- 10.3 ANSYS的特点
- 10.4 ANSYS产品简介
- 10.5 处理器
- 10.6 ANSYS软件的使用
- 10.6.1 ANSYS软件解决问题的步骤
- 10.6.2 命令输入方法
- 10.7 图形用户界面
- 10.7.1 图形用户界面（GUI）展示
- 10.7.2 对话框及其组成控件
- 10.7.3 ANSYS的菜单系统
- 练习题
- 第11章 实体建模技术
- 11.1 概述
- 11.2 基本建模技术
- 11.2.1 关键点的创建
- 11.2.2 线的创建
- 11.2.3 面的创建
- 11.2.4 体的创建
- 11.3 工作平面
- 11.3.1 工作平面的设置
- 11.3.2 工作平面的偏移和旋转
- 11.4 高级建模技术
- 11.4.1 布尔运算
- 11.4.2 挤出
- 11.4.3 有关实体建模的其他操作
- 练习题
- 第12章 有限元模型的创建
- 12.1 几何模型的单元划分
- 12.1.1 单元划分的步骤
- 12.1.2 单元类型
- 12.1.3 定义实常数
- 12.1.4 材料属性
- 12.1.5 截面
- 12.1.6 分配单元属性
- 12.1.7 单元形状及划分方法选择
- 12.1.8 单元尺寸控制
- 12.1.9 划分单元命令
- 12.1.10 MeshTool对话框
- 12.1.11 单元形状检查
- 12.1.12 修改网格
- 12.2 常用ANSYS单元类型
- 12.2.1 概述
- 12.2.2 LINK11
- 12.2.3 LINK180
- 12.2.4 BEAM188
- 12.2.5 BEAM189
- 12.2.6 PLANE182
- 12.2.7 PLANE183
- 12.2.8 SOLID185
- 12.2.9 SOLID186
- 12.2.10 SHELL181
- 12.3 ANSYS结构分析常用材料模型
- 12.3.1 常用材料模型的分类
- 12.3.2 常用材料模型的创建
- 12.4 直接生成有限元模型
- 12.4.1 节点的创建和操作
- 12.4.2 单元的创建和操作
- 12.5 创建有限元模型的高级技术
- 12.5.1 自适应单元划分
- 12.5.2 子模型技术
- 第13章 加载和求解
- 13.1 载荷和载荷步
- 13.1.1 载荷的类型
- 13.1.2 载荷步、子步和平衡迭代
- 13.1.3 载荷步选项
- 13.2 DOF约束
- 13.2.1 施加DOF约束
- 13.2.2 约束操作
- 13.2.3 对称和反对称约束
- 13.2.4 约束冲突
- 13.3 集中载荷
- 13.4 表面载荷
- 13.4.1 施加表面载荷
- 13.4.2 表面载荷操作
- 13.4.3 压力梯度及加载
- 13.4.4 函数加载
- 13.4.5 表面效应单元
- 13.5 体载荷
- 13.5.1 施加体载荷
- 13.5.2 操作体载荷
- 13.5.3 惯性载荷
- 13.6 特殊载荷
- 13.6.1 耦合场载荷
- 13.6.2 初始状态
- 13.6.3 预紧力载荷
- 13.7 求解器
- 13.7.1 概述
- 13.7.2 求解器类型
- 13.8 分析类型
- 13.9 多载荷步求解
- 13.9.1 用多个SOLVE命令直接求解
- 13.9.2 用载荷步文件求解
- 13.9.3 用载荷数组参数求解
- 第14章 结果后处理
- 14.1 概述
- 14.1.1 结果文件
- 14.1.2 基本解和导出解
- 14.2 通用后处理器
- 14.2.1 读取结果数据到数据库
- 14.2.2 结果坐标系
- 14.2.3 单元表
- 14.2.4 结果图形显示
- 14.2.5 路径图
- 14.2.6 列表操作
- 14.2.7 结果查询
- 14.2.8 载荷工况
- 14.2.9 误差估计
- 14.3 时间历程后处理器
- 14.3.1 概述
- 14.3.2 用变量查看结果
- 14.4 动画技术
- 第15章 其他辅助功能
- 15.1 文件和文件管理
- 15.1.1 概述
- 15.1.2 文件操作
- 15.2 实体选择、组件和部件
- 15.2.1 实体选择
- 15.2.2 组件和部件
- 15.3 坐标系
- 15.3.1 坐标系和工作平面概述
- 15.3.2 有关坐标系的操作
- 第16章 结构线性静力学分析
- 16.1 概述
- 16.2 桁架结构
- 16.3 梁结构
- 16.4 板壳结构
- 16.5 平面结构
- 16.6 空间结构
- 第17章 ANSYS结构动力学分析
- 17.1 概述
- 17.2 模态分析
- 17.2.1 模态分析的求解方法
- 17.2.2 模态分析步骤
- 17.2.3 模态分析选项
- 17.3 谐响应分析
- 17.3.1 谐响应分析概述
- 17.3.2 谐响应分析步骤
- 17.3.3 谐响应分析操作
- 17.4 瞬态动力学分析
- 17.4.1 瞬态动力学分析方法
- 17.4.2 完全法瞬态动力学分析步骤
- 17.4.3 模态叠加法瞬态动力学分析步骤
- 17.4.4 瞬态动力学分析操作
- 17.4.5 积分时间步长的确定
- 17.5 谱分析
- 17.5.1 概述
- 17.5.2 单点响应谱分析步骤
- 第18章 非线性分析
- 18.1 非线性分析的基本概念
- 18.1.1 概述
- 18.1.2 非线性有限元方程的求解方法
- 18.1.3 非线性分析的特性
- 18.2 非线性分析的基本过程
- 18.2.1 非线性分析的步骤
- 18.2.2 非线性分析的操作
- 18.3 几何非线性分析
- 18.3.1 几何非线性概述
- 18.3.2 应力和应变
- 18.3.3 几何非线性分析的注意事项
- 18.3.4 屈曲分析
- 18.4 材料非线性分析
- 18.4.1 材料非线性概述
- 18.4.2 塑性力学的基本法则
- 18.4.3 输入材料数据
- 18.5 状态非线性分析
- 18.5.1 接触概述
- 18.5.2 接触问题的基本知识
- 18.5.3 面-面接触
- 18.6 单元生死技术
- 18.6.1 概述
- 18.6.2 单元生死的实现和应用
- 18.6.3 使用ANSYS计算结果控制单元生死
- 18.6.4 单元生死有关操作
- 第19章 耦合场分析
- 19.1 耦合场分析概述
- 19.1.1 耦合场分析的定义
- 19.1.2 耦合场分析的类型
- 19.2 热应力计算
- 19.2.1 ANSYS热分析简介
- 19.2.2 稳态热分析步骤
- 19.2.3 瞬态热分析步骤
- 19.2.4 热应力计算方法
- 19.3 流固耦合分析
- 19.3.1 ANSYS流体动力学分析简介
- 19.3.2 ANSYS流固耦合分析
- 第20章 参数化设计语言APDL及优化设计
- 20.1 参量及操作
- 20.1.1 参量的定义和赋值
- 20.1.2 数组参量
- 20.1.3 表格型数组的定义和应用
- 20.2 ANSYS内部函数和获取函数
- 20.2.1 内部函数
- 20.2.2 获取函数
- 20.3 分支、循环和重复功能
- 20.3.1 分支
- 20.3.2 循环
- 20.3.3 重复功能
- 20.4 宏
- 20.4.1 宏的创建
- 20.4.2 宏的运行
- 20.4.3 宏的参量
- 20.5 定制用户化界面
- 20.5.1 创建及编辑缩写
- 20.5.2 提示用户输入单个参量值
- 20.5.3 用MULTIPRO命令创建一个对话框
- 20.5.4 消息对话框
- 20.6 优化设计
- 附录
- 参考文献
- 反侵权盗版声明
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出版方
电子工业出版社
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