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252千字
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2021-06-01
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主编推荐语
本书系统地介绍了OptiStruct的分析功能，包括功能背后的理论知识、具体参数的试验获取，以及典型的过程应用案例。
内容简介
本书共28章，主要介绍了OptiStruct的线性分析、非线性分析、频率响应分析、动力学分析、复合材料分析、疲劳分析、热传导分析等功能。
线性分析有常用的线性静力学分析、模态分析、线性屈曲分析、惯性释放分析等；非线性分析有材料非线性分析、几何非线性分析、接触非线性分析等；疲劳分析有高周、低周、焊接、振动等。
全书在简要讲解相关理论的基础上，较全面地阐述了OptiStruct各结构分析功能模块的使用方法，并包含丰富的航空航天、汽车等行业的工程应用实例。
目录
- 版权信息
- 序
- 前言
- 第1章 Altair及OptiStruct软件介绍
- 1.1 Altair简介
- 1.2 Altair HyperWorks简介
- 1.3 OptiStruct发展历史
- 1.4 OptiStruct功能介绍及特点
- 1.5 OptiStruct主要应用行业
- 第2章 OptiStruct分析基础
- 2.1 模型文件组成及基本格式
- 2.1.1 .fem文件组成
- 2.1.2 .fem文件基本格式
- 2.2 单元类型
- 2.2.1 0D单元
- 2.2.2 1D单元
- 2.2.3 2D单元
- 2.2.4 3D单元
- 2.3 材料类型
- 2.4 分析类型
- 2.5 OptiStruct计算提交
- 2.5.1 HyperMesh界面提交
- 2.5.2 OptiStruct任务管理器提交
- 2.5.3 通过脚本提交
- 2.6 OptiStruct结果文件
- 第3章 结构基础分析
- 3.1 线性静力学分析基本理论
- 3.2 线性屈曲分析基本理论
- 3.3 惯性释放分析基本理论
- 3.4 线弹性材料
- 3.5 常用单元类型
- 3.5.1 实体单元
- 3.5.2 壳单元
- 3.5.3 1D单元
- 3.5.4 连接单元
- 3.5.5 轴对称单元
- 3.5.6 平面应变单元
- 3.6 约束及载荷
- 3.6.1 固定约束/强制位移
- 3.6.2 集中力
- 3.6.3 压强
- 3.6.4 力矩
- 3.6.5 重力
- 3.6.6 离心力
- 3.6.7 LOADADD
- 3.7 结构分析基础实例
- 3.7.1 实例：框架模型线性静力学分析
- 3.7.2 实例：飞机舱段结构屈曲分析
- 3.7.3 实例：汽车转向节惯性释放分析
- 第4章 结构动力学基础
- 4.1 自由振动
- 4.1.1 无阻尼系统
- 4.1.2 有阻尼系统
- 4.2 强迫振动
- 4.2.1 简谐激励振动（时域）
- 4.2.2 简谐激励振动（频域）
- 4.2.3 一般激励振动（时域）
- 4.2.4 一般激励振动（频域）
- 4.3 多自由度系统动力学
- 4.3.1 动力学方程
- 4.3.2 边界条件SPC/SPCD
- 第5章 模态分析
- 5.1 实模态分析
- 5.1.1 基本方程
- 5.1.2 模态振型及频率
- 5.1.3 比例阻尼
- 5.1.4 结构阻尼
- 5.1.5 SDAMPING阻尼
- 5.1.6 刚体模态
- 5.1.7 模态有效质量
- 5.2 特征值解法EIGRL/EIGRA
- 5.2.1 兰索士（Lanczos）法
- 5.2.2 AMSES模态求解加速算法
- 5.3 复模态分析EIGC
- 5.3.1 基本方程
- 5.3.2 复模态的基本特性
- 5.4 分析实例
- 5.4.1 实例：白车身的模态分析
- 5.4.2 实例：制动系统的复模态分析
- 5.4.3 实例：车辆声振耦合复模态分析
- 第6章 瞬态响应分析
- 6.1 瞬态激励的形式
- 6.1.1 初始条件
- 6.1.2 瞬态激励
- 6.2 直接法瞬态响应分析
- 6.2.1 直接法瞬态分析方法
- 6.2.2 直接法阻尼类型
- 6.3 模态法瞬态响应分析
- 6.3.1 模态法瞬态分析方法
- 6.3.2 模态截断
- 6.3.3 模态法阻尼类型
- 6.4 卡片说明
- 6.4.1 TSTEP卡片
- 6.4.2 DLOAD卡片
- 6.4.3 TLOADi卡片
- 6.4.4 DAREA卡片
- 6.4.5 SPCD卡片
- 6.4.6 TABLEDi卡片
- 6.4.7 TABDMP1卡片
- 6.4.8 TIC卡片
- 6.5 输出控制
- 6.5.1 SET集合
- 6.5.2 其他输出控制
- 6.6 实例：铁塔的地震激励响应
- 第7章 频率响应分析
- 7.1 频域激励的形式
- 7.2 直接法频率响应分析
- 7.3 模态法频率响应分析
- 7.4 剩余模态
- 7.5 阻尼类型及频变参数
- 7.6 卡片说明
- 7.6.1 RLOADi卡片
- 7.6.2 FREQi卡片
- 7.6.3 PBUSHT卡片
- 7.6.4 MATFi卡片
- 7.7 输出控制
- 7.8 实例：设备支架的偏心载荷响应
- 第8章 随机响应分析
- 8.1 随机过程及统计
- 8.1.1 均值及方差
- 8.1.2 线性叠加性
- 8.1.3 相关函数与功率谱
- 8.2 随机响应分析
- 8.3 输出控制
- 8.3.1 均方根、自功率谱密度
- 8.3.2 互功率谱密度
- 8.4 卡片说明
- 8.4.1 TABRND1卡片
- 8.4.2 RANDPS卡片
- 8.5 实例：电池包的台架随机振动
- 第9章 响应谱分析
- 9.1 响应谱分析的表达式
- 9.1.1 基础冲击激励的模态坐标
- 9.1.2 峰值响应的近似表达
- 9.2 响应谱曲线
- 9.2.1 曲线定义
- 9.2.2 曲线特征
- 9.3 峰值响应的组合
- 9.3.1 模态组合
- 9.3.2 正交载荷组合
- 9.4 卡片说明
- 9.4.1 DTI,SPECSEL卡片
- 9.4.2 RSPEC卡片
- 9.5 实例：建筑物的冲击响应
- 第10章 超单元
- 10.1 基本概念及流程
- 10.2 模态综合法超单元（CMS）
- 10.2.1 GUYAN缩聚
- 10.2.2 CBN动态缩聚
- 10.2.3 GM动态缩聚
- 10.3 动力分析超单元（CDS）
- 10.4 使用超单元
- 10.4.1 超单元阻尼形式
- 10.4.2 超单元输出格式
- 10.4.3 超单元加载ASSIGN/K2GG/…
- 10.5 卡片说明
- 10.5.1 SPOINT卡片
- 10.5.2 ASET/ASET1卡片
- 10.5.3 BSET/BSET1卡片
- 10.5.4 CSET/CSET1卡片
- 10.5.5 CMSMETH卡片
- 10.5.6 CDSMETH卡片
- 10.5.7 MODEL卡片
- 10.5.8 DMIGNAME卡片
- 10.5.9 DMIGMOD卡片
- 10.6 实例：声振耦合超单元应用
- 第11章 转子动力学分析
- 11.1 转子动力学基本概念
- 11.1.1 Jeffcott转子
- 11.1.2 偏置转子
- 11.2 转子动力学有限元建模
- 11.3 转子的临界转速分析
- 11.4 实例：3D实体转子分析
- 第12章 声固耦合分析
- 12.1 声腔建模
- 12.1.1 声腔建模方法
- 12.1.2 实例：汽车声腔建模
- 12.2 声腔模态分析及实例
- 12.3 声固耦合分析
- 12.3.1 声固耦合频响分析基础理论
- 12.3.2 ACMODL卡片
- 12.3.3 结构激励
- 12.3.4 声腔激励
- 12.4 吸声单元
- 12.4.1 吸声材料基本性能指标
- 12.4.2 CAABSF单元
- 12.4.3 PAABSF卡片
- 12.4.4 实例：驻波管中的吸声单元应用
- 12.5 实例：整车声固耦合频响分析
- 第13章 NVH外声场分析
- 13.1 Equivalent Radiate Power（ERP）
- 13.1.1 ERP基础理论
- 13.1.2 ERP分析流程
- 13.1.3 ERP分析通用卡片设置
- 13.1.4 实例：消声器前盖ERP分析
- 13.2 Radiated Sound Output Analysis （RADSND）
- 13.2.1 RADSND基础理论
- 13.2.2 RADSND分析流程
- 13.2.3 RADSND分析通用卡片设置
- 13.2.4 实例：消声器前盖RADSND分析
- 13.3 无限元方法
- 13.3.1 无限元分析基础理论
- 13.3.2 无限单元及其创建方法
- 13.3.3 无限元分析指南
- 13.3.4 无限元分析流程
- 13.3.5 实例：发动机缸体辐射噪声计算
- 第14章 NVH诊断分析与优化
- 14.1 传递路径贡献量分析（TPA）
- 14.1.1 传递路径贡献量理论基础
- 14.1.2 PFPATH卡片
- 14.1.3 实例：整车模型TPA分析
- 14.2 模态贡献量分析（MPA）
- 14.2.1 模态贡献量理论基础
- 14.2.2 PFMODE卡片
- 14.2.3 实例：发动机悬置安装点动刚度分析
- 14.3 节点贡献量分析（GPA）
- 14.3.1 节点贡献量理论基础
- 14.3.2 PFGRID卡片
- 14.3.3 实例：整车模型节点贡献量分析
- 14.4 面板贡献量分析（PPA）
- 14.4.1 面板贡献量理论基础
- 14.4.2 PFPANEL卡片
- 14.4.3 实例：车身面板贡献量分析
- 14.5 功率流分析
- 14.5.1 功率流理论基础
- 14.5.2 功率流分析卡片
- 14.5.3 实例：框架结构功率流分析
- 14.6 设计灵敏度分析（DSA）
- 14.6.1 设计灵敏度理论基础
- 14.6.2 设计灵敏度分析相关卡片
- 14.6.3 实例：框架结构设计灵敏度分析
- 14.7 峰值自动筛选（PEAKOUT）
- 14.7.1 峰值自动筛选理论基础
- 14.7.2 PEAKOUT卡片
- 14.7.3 PEAKOUT卡片调用示例
- 14.8 实例：整车NVH诊断优化
- 第15章 结构非线性静力学分析基础
- 15.1 结构非线性方程及求解方法
- 15.1.1 牛顿下山法
- 15.1.2 增量加载
- 15.1.3 非线性方程收敛准则
- 15.2 OptiStruct非线性分析通用卡片设置
- 15.2.1 NLPARM卡片
- 15.2.2 NLADAPT卡片
- 15.2.3 NLOUT卡片
- 15.2.4 PARAM，IMPLOUT，YES/NO卡片
- 15.2.5 MONITOR卡片
- 15.3 OptiStruct非线性分析结果文件
- 15.4 实例：车顶抗雪压能力分析
- 第16章 材料非线性分析
- 16.1 弹塑性材料
- 16.1.1 弹塑性材料单轴试验曲线
- 16.1.2 弹塑性材料本构
- 16.1.3 弹塑性材料分析结果
- 16.1.4 弹塑性材料卡片
- 16.2 超弹性材料
- 16.2.1 超弹性材料模型
- 16.2.2 超弹性材料参数获取
- 16.2.3 超弹性材料卡片
- 16.3 黏弹性材料
- 16.3.1 蠕变与松弛
- 16.3.2 基本黏弹性模型
- 16.3.3 蠕变柔量与松弛模量
- 16.3.4 积分型本构
- 16.3.5 OptiStruct黏弹性模型
- 16.3.6 黏弹性材料卡片
- 16.4 黏胶材料
- 16.4.1 不考虑损伤的黏胶模型
- 16.4.2 考虑损伤的黏胶模型
- 16.4.3 黏胶材料建模
- 16.4.4 黏胶材料分析结果
- 16.4.5 黏胶材料卡片
- 16.5 垫圈材料
- 16.6 非线性连接
- 16.6.1 非线性弹簧
- 16.6.2 铰连接
- 16.7 材料非线性分析实例
- 16.7.1 实例：车门下垂分析
- 16.7.2 实例：密封圈受压自接触分析
- 16.7.3 实例：管道蠕变分析
- 16.7.4 实例：黏胶分析
- 第17章 几何非线性分析
- 17.1 非线性屈曲分析
- 17.1.1 非线性屈曲基本理论
- 17.1.2 OptiStruct弧长法中的时间步
- 17.2 初始缺陷的引入
- 17.3 依赖于变形的载荷
- 17.4 卡片说明
- 17.4.1 几何非线性的激活
- 17.4.2 跟随力的激活
- 17.4.3 弧长法控制卡片
- 17.4.4 初始缺陷的引入
- 17.5 实例：拱形结构屈曲分析
- 第18章 接触非线性分析
- 18.1 接触离散
- 18.2 接触约束的引入
- 18.2.1 法向接触刚度
- 18.2.2 切向接触刚度
- 18.3 接触类型
- 18.4 其他接触控制参数
- 18.4.1 法向接触力方向
- 18.4.2 搜索间距
- 18.4.3 接触调整
- 18.4.4 接触间隙
- 18.4.5 接触面相对滑移
- 18.4.6 接触厚度
- 18.4.7 接触稳定
- 18.4.8 接触友好单元
- 18.4.9 不分离接触
- 18.4.10 自接触
- 18.5 接触分析结果
- 18.6 接触卡片
- 18.7 接触分析实例
- 18.7.1 实例：卡扣的插拔
- 18.7.2 实例：橡胶圈自接触
- 第19章 高级结构非线性分析
- 19.1 连续工况分析
- 19.1.1 CNTNLSUB卡片
- 19.1.2 实例：橡胶圈连续工况分析
- 19.2 螺栓预紧分析
- 19.2.1 螺栓预紧工作原理
- 19.2.2 螺栓预紧卡片
- 19.2.3 实例：轴承支座螺栓预紧分析
- 19.3 接触及单元的激活与去除
- 19.3.1 接触及单元的激活与去除卡片
- 19.3.2 实例：多个螺栓的激活与去除
- 19.4 重启动分析
- 19.4.1 重启动卡片
- 19.4.2 实例：重启动分析
- 19.5 非线性分析问题诊断及对策
- 19.5.1 模型中存在刚体位移
- 19.5.2 接触稳定
- 19.5.3 最后一个增量步不收敛
- 19.5.4 接触没有完全收敛
- 19.5.5 塑性变形过大
- 第20章 非线性隐式动力学分析
- 20.1 隐式动力学理论基础
- 20.1.1 广义α方法
- 20.1.2 后退的欧拉方法
- 20.2 非线性瞬态分析中的阻尼
- 20.3 连续工况分析
- 20.4 隐式动力学卡片设置
- 20.5 实例：撞击车身隐式动力学分析
- 第21章 疲劳分析理论基础
- 21.1 疲劳破坏机理
- 21.2 疲劳分析基本术语
- 21.3 疲劳破坏影响因素
- 21.4 疲劳分析方法
- 21.5 SN疲劳曲线的获得
- 21.6 雨流计数
- 21.7 疲劳损伤累积
- 21.8 比例加载与非比例加载
- 第22章 高周疲劳分析
- 22.1 SN曲线
- 22.2 疲劳载荷历程
- 22.3 单轴疲劳
- 22.3.1 单轴疲劳评估方法
- 22.3.2 平均应力修正
- 22.3.3 单轴疲劳分析流程
- 22.4 多轴疲劳
- 22.4.1 多轴疲劳评估方法
- 22.4.2 多轴疲劳分析流程
- 22.5 高周疲劳卡片
- 22.6 高周疲劳分析实例
- 22.6.1 实例：副车架单轴疲劳分析
- 22.6.2 实例：副车架多轴疲劳分析
- 第23章 低周疲劳分析
- 23.1 单调载荷下的应力应变曲线
- 23.2 循环载荷下的应力应变曲线
- 23.3 滞回曲线
- 23.4 应变疲劳EN曲线
- 23.5 单轴疲劳分析
- 23.5.1 Neuber应力修正
- 23.5.2 平均应力修正
- 23.6 多轴疲劳分析
- 23.6.1 非比例硬化
- 23.6.2 弹塑性应力修正
- 23.6.3 多轴疲劳评估方法
- 23.7 低周疲劳卡片
- 23.8 低周疲劳分析实例
- 23.8.1 实例：转向节单轴低周疲劳分析
- 23.8.2 实例：转向节多轴低周疲劳分析
- 第24章 焊接疲劳分析
- 24.1 焊点疲劳分析
- 24.1.1 焊点疲劳建模方法
- 24.1.2 焊点疲劳评估方法
- 24.1.3 焊点疲劳平均应力修正
- 24.1.4 焊点疲劳厚度修正
- 24.1.5 焊点疲劳卡片
- 24.2 焊缝疲劳分析
- 24.2.1 焊缝基本术语
- 24.2.2 焊缝疲劳建模方法
- 24.2.3 焊缝疲劳评估位置
- 24.2.4 焊缝疲劳评估方法
- 24.2.5 焊缝疲劳厚度修正
- 24.2.6 焊缝疲劳平均应力修正
- 24.2.7 焊缝疲劳卡片
- 24.3 焊接疲劳分析实例
- 24.3.1 实例：某零件焊点疲劳分析
- 24.3.2 实例：车架焊接疲劳分析
- 第25章 振动疲劳分析
- 25.1 瞬态疲劳
- 25.2 扫频疲劳
- 25.2.1 线性扫频疲劳评估
- 25.2.2 对数扫频疲劳评估
- 25.2.3 定频疲劳评估
- 25.2.4 扫频疲劳卡片
- 25.3 随机振动疲劳
- 25.3.1 功率谱惯性矩
- 25.3.2 应力幅值概率密度函数
- 25.3.3 总循环数
- 25.3.4 损伤及寿命的计算
- 25.3.5 随机振动疲劳卡片
- 25.4 振动疲劳分析实例
- 25.4.1 实例：电池包随机振动疲劳分析
- 25.4.2 实例：电池包扫频疲劳分析
- 第26章 高性能计算
- 26.1 高性能计算相关术语
- 26.2 硬件资源
- 26.3 软件算法
- 26.3.1 模态快速算法
- 26.3.2 并行算法
- 26.4 内存管理
- 26.5 HPC最佳实践
- 附录A 电子版资源
- A.1 第27章结构热传导分析
- A.2 第28章多物理场耦合分析
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出版方
机械工业出版社
机械工业出版社是全国优秀出版社，自1952年成立以来，坚持为科技、为教育服务，以向行业、向学校提供优质、权威的精神产品为宗旨，以“服务社会和人民群众需求，传播社会主义先进文化”为己任，产业结构不断完善，已由传统的图书出版向着图书、期刊、电子出版物、音像制品、电子商务一体化延伸，现已发展为多领域、多学科的大型综合性出版社，涉及机械、电工电子、汽车、计算机、经济管理、建筑、ELT、科普以及教材、教辅等领域。
