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內(nèi)容簡(jiǎn)介

　　本書從力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)和數(shù)學(xué)基本運(yùn)算規(guī)則出發(fā)，系統(tǒng)闡述了有限單元法的基本理論，并以ANSYS Workbench為操作平臺(tái)，詳細(xì)討論了結(jié)構(gòu)線性靜力學(xué)、非線性靜力學(xué)、模態(tài)分析、諧響應(yīng)分析及響應(yīng)譜分析的操作過程。全書共13章：第1章介紹數(shù)學(xué)及力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)，為理論推導(dǎo)做好前提準(zhǔn)備。第2章介紹數(shù)學(xué)軟件MATLAB的基本應(yīng)用，運(yùn)用MATLAB軟件快速求解數(shù)學(xué)問題。第3章介紹有限單元法的基本理論。第4章介紹ANSYS Workbench平臺(tái)中各類建模軟件及Mechanical軟件的使用方法。第5章介紹線性靜力學(xué)，以簡(jiǎn)單的L型梁為切入點(diǎn)，討論線性靜力學(xué)分析方法。第6章介紹概念建模、分析及后處理過程。第7章介紹結(jié)構(gòu)線性屈曲及非線性屈曲。第8章介紹材料非線性及常見的強(qiáng)化準(zhǔn)則。第9章介紹狀態(tài)非線性及常用的接觸算法。第10章介紹模態(tài)分析方法，并討論了模態(tài)參數(shù)的計(jì)算過程。第11章介紹了基于模態(tài)疊加法的諧響應(yīng)分析及如何采用瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)方法計(jì)算諧響應(yīng)。第12章介紹了響應(yīng)譜分析及響應(yīng)譜計(jì)算中各類參數(shù)的相互轉(zhuǎn)換方法。第13章介紹瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)模塊。本書不僅包含了大量示例，并且大部分示例同時(shí)給出了其理論解答過程及MATLAB代碼的實(shí)現(xiàn)方法，讀者在學(xué)習(xí)過程中應(yīng)充分結(jié)合理論求解的過程理解軟件操作背后的含義。本書可作為企業(yè)結(jié)構(gòu)工程師學(xué)習(xí)有限單元法和ANSYS的書籍，也可作為高等院校學(xué)生的學(xué)習(xí)參考用書。

作者簡(jiǎn)介

　　湯暉，高級(jí)工程師，注冊(cè)特種設(shè)備檢驗(yàn)員，長(zhǎng)期從事特種設(shè)備安裝質(zhì)量檢驗(yàn)和結(jié)構(gòu)力學(xué)仿真計(jì)算，曾擔(dān)任大型造船門式起重機(jī)、通用橋式起重機(jī)和門式起重機(jī)制造與安裝項(xiàng)目經(jīng)理。致力于傳播ANSYS仿真分析與結(jié)構(gòu)力學(xué)計(jì)算知識(shí)。

圖書目錄

第1章固體力學(xué)與數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)
1.1線性代數(shù)基本概念
1.1.1行列式的定義
1.1.2矩陣的定義
1.1.3增廣矩陣定義
1.1.4矩陣加法運(yùn)算法則
1.1.5矩陣乘法運(yùn)算法則
1.1.6一個(gè)矩陣的逆矩陣
1.1.7矩陣轉(zhuǎn)置
1.1.8特征值與特征向量
1.2導(dǎo)數(shù)、積分的基本概念
1.2.1導(dǎo)數(shù)的含義和計(jì)算公式
1.2.2積分的含義和計(jì)算公式
1.3力學(xué)基本概念
1.3.1力學(xué)平衡方程與協(xié)調(diào)方程
1.3.2強(qiáng)度理論
1.3.3胡克定律與剛度理論
1.3.4穩(wěn)定性理論
1.3.5截面特性
1.3.6結(jié)構(gòu)與單元自由度
1.4靜定結(jié)構(gòu)與超靜定結(jié)構(gòu)
第2章MATLAB軟件應(yīng)用
2.1線性代數(shù)求解
2.1.1矩陣構(gòu)造
2.1.2矩陣的加、減、乘法
2.1.3矩陣轉(zhuǎn)置、求逆矩陣
2.1.4行列式求解
2.1.5線性方程組求解
2.1.6特征值與特征向量
2.2導(dǎo)數(shù)與積分運(yùn)算
2.2.1符號(hào)計(jì)算
2.2.2導(dǎo)數(shù)與偏導(dǎo)數(shù)計(jì)算
2.2.3不定積分與定積分計(jì)算
2.2.4符號(hào)常微分方程
第3章有限單元法理論
3.1直接法推導(dǎo)桿系結(jié)構(gòu)的剛度矩陣
3.2能量原理推導(dǎo)桿系結(jié)構(gòu)的剛度矩陣
3.3非線性問題及其求解方法
3.3.1材料非線性
3.3.2幾何非線性
3.3.3狀態(tài)非線性
3.3.4非線性方程求解方法
第4章ANSYS Workbench軟件界面及功能簡(jiǎn)介
4.1工程材料模塊
4.2SCDM與DesignModeler建模模塊
4.2.1SCDM建模
4.2.2DesignModeler建模
4.2.3第三方模型文件格式導(dǎo)入
4.3Mechanical模塊
4.3.1網(wǎng)格劃分
4.3.2邊界條件
4.3.3分析設(shè)置
4.3.4結(jié)果后處理
4.3.5常用功能
第5章線性靜力學(xué)
5.1支架靜力學(xué)理論解
5.2支架有限元分析過程
5.3支架子模型分析
5.4收斂工具
5.5工況組合
第6章概念建模、分析與后處理
6.1桿結(jié)構(gòu)分析案例
6.2梁結(jié)構(gòu)分析案例
6.3梁與實(shí)體單元子模型
6.4梁?jiǎn)卧M螺栓連接
6.4.1剛性梁模擬螺栓
6.4.2柔性梁模擬螺栓
6.4.3有螺栓預(yù)緊力的結(jié)構(gòu)分析
第7章結(jié)構(gòu)屈曲分析
7.1線性屈曲分析
7.2非線性屈曲分析
第8章材料非線性
8.1強(qiáng)化準(zhǔn)則
8.1.1隨動(dòng)強(qiáng)化
8.1.2等向強(qiáng)化
8.1.3混合強(qiáng)化
8.1.4材料模型輸入
8.2包辛格效應(yīng)
第9章接觸分析
9.1接觸基本概念
9.1.1接觸狀態(tài)
9.1.2接觸面與目標(biāo)面
9.1.3接觸算法
9.1.4不對(duì)稱接觸與對(duì)稱接觸
9.1.5球形區(qū)域
9.1.6界面處理與幾何校正
9.1.7接觸工具
9.2螺紋裝配體接觸分析
9.3基于幾何校正的無螺紋裝配體分析
第10章模態(tài)分析
10.1模態(tài)分析闡述
10.2二自由度彈簧振子手動(dòng)計(jì)算解
10.3二自由度彈簧振子模態(tài)分析軟件設(shè)置
10.4模態(tài)參數(shù)計(jì)算
10.4.1振型歸一化
10.4.2模態(tài)參數(shù)理論計(jì)算過程
第11章諧響應(yīng)分析
11.1基于模態(tài)疊加法的瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)諧響應(yīng)
11.2模態(tài)疊加法求解諧響應(yīng)手動(dòng)計(jì)算過程
11.3基于模態(tài)疊加法的瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析
11.4掃頻分析
11.5基于瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)方法的諧響應(yīng)分析
第12章響應(yīng)譜分析
12.1影響系數(shù)曲線與加速度曲線轉(zhuǎn)換過程
12.2振型分解法求解結(jié)構(gòu)最大位移
12.3反應(yīng)譜生成方法
12.4響應(yīng)譜分析與瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)結(jié)果相互驗(yàn)證
第13章瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析
參考文獻(xiàn)