ANSYS 14.0有限元結(jié)構(gòu)分析及實(shí)例解析

1.1 有限單元法（FEM）及ANSYS 14.0簡(jiǎn)介 1
1.2 ANSYS14.0的基本操作及界面介紹 2
1.2.1 ANSYS14.0的啟動(dòng)與退出 2
1.2.2 ANSYS14.0主界面介紹 3
1.3 ANSYS14.0的基本模塊 16
1.4 有限單元法及ANSYS14.0的分析流程 18
1.5 ANSYS14.0常見的文件類型 20
第2章 幾何建模 21
2.1 幾何建模簡(jiǎn)介 21
2.2 自底向上建模方法 22
2.2.1 關(guān)鍵點(diǎn) 22
2.2.2 硬點(diǎn)（Hard Point） 24
2.2.3 定義線（Lines） 25
2.2.4 定義面（Areas） 28
2.2.5 體（Volume） 30
2.3 自頂向下建模方法 30
2.3.1 創(chuàng)建面體素 31
2.3.2 創(chuàng)建實(shí)體體素 33
2.4 實(shí)體模型的布爾運(yùn)算 37
2.4.1 布爾運(yùn)算的設(shè)置 37
2.4.2 交運(yùn)算 38
2.4.3 加運(yùn)算 39
2.4.4 減運(yùn)算 40
2.4.5 分割運(yùn)算 40
2.4.6 粘接運(yùn)算 43
2.5 實(shí)體模型的幾何特性計(jì)算 43
2.5.1 計(jì)算兩點(diǎn)間的距離 43
2.5.2 實(shí)體圖元的縮放 44
2.5.3 計(jì)算實(shí)體幾何特性 44
2.6 坐標(biāo)系在建模中的應(yīng)用 44
2.7 連動(dòng)片的實(shí)體建模 46
第3章 ANSYS模型網(wǎng)格的劃分 52
3.1 網(wǎng)格劃分概述 52
3.2 ANSYS14.0提供的主要單元介紹 53
3.3 定義單元屬性 53
3.3.1 定義單元屬性 53
3.3.2 分配單元屬性 55
3.4 網(wǎng)格劃分工具 55
3.4.1 單元屬性設(shè)置（Element Attributes） 56
3.4.2 網(wǎng)格劃分控制(Smart Size) 56
3.4.3 單元控制 58
3.5 網(wǎng)格的修改 62
3.5.1 網(wǎng)格的質(zhì)量檢查 62
3.5.2 網(wǎng)格的修改 62
3.6 實(shí)例--挖掘機(jī)上齒輪網(wǎng)格的劃分 63
第4章 加載 65
4.1 加載的定義 65
4.1.1 載荷的定義 65
4.1.2 加載的對(duì)象 65
4.1.3 加載操作 66
4.2 載荷的種類 66
4.3 添加載荷應(yīng)遵循的原則 67
4.4 載荷步選項(xiàng)介紹及設(shè)置 67
4.4.1 載荷步介紹 67
4.4.2 載荷步設(shè)置 68
4.4.3 載荷的施加 69
4.4.4 加載自由度(DOF)約束 69
4.4.5 施加集中載荷 70
4.4.6 施加分布載荷 71
第5章 求解 72
5.1 求解器的類型 72
5.2 求解器的選擇原則 73
5.3 求解步驟 73
5.4 求解 74
5.4.1 求解方式 74
5.4.2 求解失敗原因 75
第6章 后處理 76
6.1 后處理簡(jiǎn)介 76
6.2 通用后處理器（POST1） 76
6.2.1 圖形顯示 76
6.2.2 列表顯示 79
6.2.3 Results Viewer 80
6.3 時(shí)間歷程后處理器（POST26） 82
6.4 后處理應(yīng)用實(shí)例 85
6.4.1 通用后處理器（POST1）在某直升機(jī)導(dǎo)彈架的靜力分析中的應(yīng)用 85
6.4.2 通用后處理器（POST1）在某型號(hào)機(jī)箱的模態(tài)分析中的應(yīng)用 88
6.4.3 后處理模塊（POST26）在某懸臂梁的諧波分析中的應(yīng)用 90
第7章 結(jié)構(gòu)線性靜力分析 92
7.1 靜力分析的求解步驟 92
7.2 靜力分析實(shí)例解析一--桿系結(jié)構(gòu)的靜力學(xué)分析 93
7.3 靜力分析實(shí)例解析二--平面問(wèn)題的靜力學(xué)分析實(shí)例 101
第8章 模態(tài)分析 111
8.1 模態(tài)分析的理論基礎(chǔ) 111
8.2 模態(tài)分析的基本方法 112
8.3 模態(tài)分析的基本步驟 112
8.4 ANSYS中模態(tài)分析具體過(guò)程(實(shí)例) 116
第9章 諧響應(yīng)分析 125
9.1 諧響應(yīng)分析概述 125
9.2 諧響應(yīng)分析的理論基礎(chǔ) 125
9.3 諧響應(yīng)分析可施加的載荷及表示形式 126
9.4 諧響應(yīng)分析的三種求解方法 127
9.5 完全法諧響應(yīng)分析的步驟 128
9.6 諧響應(yīng)分析實(shí)例--利用完全法進(jìn)行某質(zhì)量彈簧模型的諧響應(yīng)分析 129
第10章 譜分析 138
10.1 譜分析概述 138
10.2 譜分析的四種求解方法 138
10.3 譜分析實(shí)例--某類型塔式電線桿的隨機(jī)響應(yīng)振動(dòng)分析（PSD） 144
第11章 瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析 159
11.1 瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析簡(jiǎn)述 159
11.2 瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析的理論基礎(chǔ) 159
11.2.1 瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析的兩個(gè)基本假設(shè) 159
11.2.2 瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析的理論基礎(chǔ) 159
11.3 瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析的三種求解方法 161
11.4 完全法瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析的步驟 162
11.4.1 建立模型 162
11.4.2 施加載荷 162
11.4.3 求解 168
11.4.4 后處理 168
11.5 瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析實(shí)例--某底桌在載荷下瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析
（載荷施加方法采用多載荷步法） 168
第12章 非線性分析 175
12.1 非線性分析簡(jiǎn)介 175
12.2 非線性分析的計(jì)算 176
12.2.1 牛頓-拉普森（Newton-Raphson）法 176
12.2.2 非線性分析的基本步驟 177
12.3 幾何非線性分析 180
12.3.1 大應(yīng)變效應(yīng) 180
12.3.2 應(yīng)力-應(yīng)變 181
12.3.3 單元形狀 181
12.3.4 小應(yīng)變大轉(zhuǎn)動(dòng) 181
12.3.5 某彈塑性圓盤的非線性分析 181
12.4 接觸分析 189
12.4.1 接觸問(wèn)題概述 189
12.4.2 ANSYS的接觸分類 190
12.4.3 ANSYS接觸分析的步驟 191
12.4.4 工程實(shí)例：將軸從盤心拔出時(shí)的接觸應(yīng)力分析 191
12.5 屈曲分析 197
12.5.1 屈曲分析的類型 197
12.5.2 特征值（線性）屈曲分析的基礎(chǔ)知識(shí) 197
12.5.3 特征值（線性）屈曲分析的步驟 198
12.5.4 某懸臂梁在預(yù)應(yīng)力載荷條件下的屈曲分析 200
第13章 DesignXplorer 204
13.1 DesignXplorer簡(jiǎn)介 204
13.2 DesignXplorer近似方法 205
13.3 DesignXplorer所支持的單元類型 205
13.4 DesignXplorer的步驟 206
13.5 DesignXplorer實(shí)例解析 210
第14章 概率設(shè)計(jì) 218
14.1 概率設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介 218
14.2 隨機(jī)輸入?yún)?shù)的分布函數(shù)類型 218
14.3 概率設(shè)計(jì)的計(jì)算方法 221
14.4 概率設(shè)計(jì)的步驟 225
14.5 概率設(shè)計(jì)實(shí)例--某導(dǎo)軌的概率分析 234
參考文獻(xiàn) 239