ANSYS有限元基礎(chǔ)教程（第2版）

目 錄
第1章 有限元法簡介 （1）
1．1 有限元法的產(chǎn)生 （1）
1．1．1 有限元法的發(fā)展過程 （1）
1．1．2 有限元法的基本思想 （2）
1．1．3 有限元法的分類 （3）
1．2 有限元法的步驟 （3）
1．2．1 有限元法基本步驟 （3）
1．2．2 有限元解的誤差及產(chǎn)生原因 （5）
1．2．3 有限元法的特點 （5）
1．3 有限元法的應(yīng)用 （6）
1．3．1 有限元法的應(yīng)用領(lǐng)域 （6）
1．3．2 有限元法在工程中的應(yīng)用 （7）
1．3．3 有限元法在產(chǎn)品開發(fā)中的作用 （8）
1．4 彈性力學(xué)基本知識 （9）
1．4．1 彈性力學(xué)的基本假設(shè) （9）
1．4．2 彈性力學(xué)的基本變量 （9）
1．4．3 彈性力學(xué)的基本方程 （12）
1．4．4 彈性問題的能量原理 （15）
1．4．5 彈性力學(xué)的平面問題 （17）
習(xí)題 （21）
第2章 平面問題的有限元法 （22）
2．1 結(jié)構(gòu)的離散化 （22）
2．2 單元分析 （23）
2．2．1 位移函數(shù) （23）
2．2．2 單元應(yīng)變 （27）
2．2．3 單元應(yīng)力 （28）
2．2．4 單元剛度矩陣 （28）
2．3 單元等效節(jié)點力 （31）
2．4 整體分析 （33）
2．5 有限元法解題過程與算例 （38）
2．6 邊界條件的處理 （45）
2．7 計算結(jié)果的整理 （46）
2．8 矩形單元 （47）
2．8．1 位移函數(shù) （48）
2．8．2 單元應(yīng)變 （49）
2．8．3 單元應(yīng)力 （49）
2．8．4 單元剛度矩陣 （50）
2．8．5 單元等效節(jié)點力 （50）
2．8．6 整體平衡方程 （50）
2．8．7 矩形單元與三角形單元比較 （51）
2．8．8 解答的收斂性 （51）
習(xí)題 （51）
第3章 空間問題和軸對稱問題有限元法 （55）
3．1 空間問題的特點 （55）
3．2 采用四面體單元解一般空間問題 （55）
3．2．1 結(jié)構(gòu)離散化 （55）
3．2．2 單元位移函數(shù) （56）
3．2．3 單元的應(yīng)變與應(yīng)力 （57）
3．2．4 單元剛度矩陣 （58）
3．2．5 單元等效節(jié)點力 （59）
3．3 軸對稱問題的有限元法 （60）
3．3．1 軸對稱問題定義 （60）
3．3．2 基本變量和基本方程 （60）
3．3．3 軸對稱問題的網(wǎng)格劃分 （61）
3．3．4 軸對稱問題的單元分析 （62）
習(xí)題 （67）
第4章 等參數(shù)單元與數(shù)值積分 （69）
4．1 等參數(shù)單元的基本概念 （69）
4．2 平面8節(jié)點四邊形等參數(shù)單元 （71）
4．2．1 單元位移函數(shù) （72）
4．2．2 單元應(yīng)變 （74）
4．2．3 單元應(yīng)力 （75）
4．2．4 單元剛度矩陣 （76）
4．3 空間20節(jié)點六面體等參數(shù)單元 （77）
4．3．1 單元位移函數(shù) （77）
4．3．2 單元應(yīng)變 （78）
4．3．3 單元應(yīng)力 （80）
4．3．4 單元剛度矩陣 （81）
4．3．5 單元等效節(jié)點力 （82）
4．4 高斯求積法 （83）
習(xí)題 （86）
第5章 ANSYS軟件簡介 （88）
5．1 ANSYS概述 （88）
5．1．1 ANSYS簡介 （88）
5．1．2 ANSYS啟動、退出與GUI環(huán)境 （88）
5．2 ANSYS常用菜單與對話框操作 （90）
5．2．1 主菜單 （90）
5．2．2 工具菜單 （91）
5．2．3 輸入窗口 （95）
5．2．4 快捷功能圖標按鈕 （95）
5．2．5 工具條按鈕 （95）
5．2．6 可見/隱藏按鈕 （96）
5．2．7 對話框執(zhí)行按鈕 （96）
5．2．8 圖形變換對話框 （96）
5．2．9 圖形拾取 （98）
5．3 ANSYS的坐標系 （99）
5．3．1 總體坐標系 （100）
5．3．2 局部坐標系 （100）
5．3．3 工作平面 （102）
5．3．4 激活坐標系（當前坐標系） （105）
5．4 ANSYS有限元分析過程及實例入門 （106）
5．4．1 ANSYS有限元分析的基本步驟 （106）
5．4．2 ANSYS分析實例入門 （107）
習(xí)題 （117）
第6章 實體建模技術(shù) （118）
6．1 實體建模概述 （118）
6．1．1 ANSYS實體建模的方法 （118）
6．1．2 ANSYS實體建模菜單系統(tǒng) （119）
6．2 創(chuàng)建基本幾何對象 （119）
6．2．1 關(guān)鍵點的創(chuàng)建 （119）
6．2．2 線的創(chuàng)建 （121）
6．2．3 面的創(chuàng)建 （124）
6．2．4 體的創(chuàng)建 （128）
6．3 布爾運算 （133）
6．4 拖拉 （136）
6．5 編輯功能 （136）
6．5．1 縮放 （137）
6．5．2 移動 （138）
6．5．3 復(fù)制 （138）
6．5．4 鏡像 （139）
6．5．5 編輯操作綜合訓(xùn)練 （140）
6．6 合并重合幾何對象 （142）
6．7 刪除幾何對象 （143）
6．8 軸承座實體建模實例 （143）
習(xí)題 （150）
第7章 網(wǎng)格劃分與創(chuàng)建有限元模型技術(shù) （152）
7．1 創(chuàng)建有限元模型概述 （152）
7．1．1 ANSYS創(chuàng)建有限元模型的方法 （152）
7．1．2 創(chuàng)建有限元模型的基本過程 （152）
7．2 定義單元屬性 （153）
7．2．1 定義單元類型 （153）
7．2．2 定義實常數(shù) （155）
7．2．3 定義材料屬性 （157）
7．3 直接法創(chuàng)建有限元模型實例 （160）
7．4 網(wǎng)格劃分控制 （163）
7．4．1 網(wǎng)格劃分工具 （164）
7．4．2 設(shè)置單元屬性 （164）
7．4．3 網(wǎng)格密度控制 （165）
7．4．4 單元尺寸控制 （166）
7．4．5 單元形狀控制 （168）
7．4．6 網(wǎng)格劃分器選擇 （169）
7．4．7 網(wǎng)格加密操作 （169）
7．5 清除實體模型上的網(wǎng)格 （170）
習(xí)題 （171）
第8章 施加載荷與求解 （172）
8．1 求解概述 （172）
8．2 單載荷步求解過程 （172）
8．2．1 選擇分析類型 （172）
8．2．2 設(shè)置分析類型選項 （173）
8．2．3 載荷及其分類 （174）
8．2．4 載荷步與載荷子步 （174）
8．2．5 設(shè)置載荷步選項 （174）
8．2．6 求解控制對話框 （175）
8．3 多載荷步求解 （176）
8．4 定義載荷 （177）
8．4．1 施加載荷的途徑 （177）
8．4．2 定義載荷菜單系統(tǒng) （177）
8．4．3 載荷顯示 （177）
8．5 施加結(jié)構(gòu)載荷 （178）
8．5．1 施加位移約束 （178）
8．5．2 施加集中力載荷 （181）
8．5．3 施加壓力載荷 （183）
8．5．4 施加體載荷 （186）
8．5．5 施加慣性載荷 （187）
8．5．6 施加特殊載荷 （188）
8．6 進行求解 （188）
8．6．1 模型檢查 （189）
8．6．2 選擇合適的求解器 （189）
8．6．3 求解的實施 （190）
8．6．4 中斷和重新啟動 （191）
習(xí)題 （191）
第9章 后處理技術(shù) （193）
9．1 后處理概述 （193）
9．1．1 后處理器 （193）
9．1．2 結(jié)果文件 （193）
9．1．3 結(jié)果數(shù)據(jù) （193）
9．2 通用后處理技術(shù) （194）
9．2．1 通用后處理的一般步驟 （194）
9．2．2 選擇結(jié)果文件與結(jié)果數(shù)據(jù) （194）
9．2．3 查看結(jié)果文件包含的結(jié)果序列 （195）
9．2．4 讀入用于后處理的結(jié)果序列 （195）
9．2．5 結(jié)果輸出方式控制 （195）
9．2．6 圖形顯示結(jié)果 （196）
9．2．7 列表顯示結(jié)果信息 （199）
9．2．8 查詢節(jié)點及單元結(jié)果 （201）
9．2．9 抓取結(jié)果顯示圖片 （201）
9．2．10 動畫顯示結(jié)果 （202）
9．3 時間歷程后處理技術(shù) （202）
9．3．1 定義和存儲變量 （203）
9．3．2 變量的操作 （206）
9．3．3 查看變量 （209）
9．3．4 動畫技術(shù) （212）
習(xí)題 （214）
第10章 靜力分析 （215）
10．1 結(jié)構(gòu)靜力分析簡介 （215）
10．2 鋼支架的平面問題分析 （215）
10．3 聯(lián)軸器的三維結(jié)構(gòu)分析 （221）
10．4 轉(zhuǎn)輪的軸對稱結(jié)構(gòu)分析 （229）
10．5 輪子的周期對稱結(jié)構(gòu)分析 （239）
10．6 懸臂梁的幾何非線性分析 （243）
習(xí)題 （248）
第11章 動力學(xué)分析 （249）
11．1 ANSYS動力分析簡介 （249）
11．1．1 動力分析的概念 （249）
11．1．2 動力分析的類型 （249）
11．1．3 動力分析的基本步驟 （250）
11．2 飛機機翼的模態(tài)分析 （255）
11．3 彈簧質(zhì)量系統(tǒng)的諧響應(yīng)分析 （261）
11．4 鋼梁的瞬態(tài)動力學(xué)分析 （267）
習(xí)題 （277）
參考文獻 （279）