ANSYS 18.0有限元分析從入門到精通(升級版) ( 簡體 字) |
作者:曹淵 | 類別:1. -> 工程繪圖與工程計算 -> ANSYS |
譯者: |
出版社:電子工業出版社 | 3dWoo書號: 48552 詢問書籍請說出此書號!【缺書】 NT售價: 395 元 |
出版日:3/1/2018 |
頁數:456 |
光碟數:0 |
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印刷:黑白印刷 | 語系: ( 簡體 版 ) |
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ISBN:9787121335747 |
作者序 | 譯者序 | 前言 | 內容簡介 | 目錄 | 序 |
(簡體書上所述之下載連結耗時費功, 恕不適用在台灣, 若讀者需要請自行嘗試, 恕不保證) |
作者序: |
譯者序: |
前言: ANSYS軟件是融結構、流體、電場、磁場、聲場分析于一體的大型通用有限元分析軟件,由世界著名的有限元分析軟件公司—美國ANSYS公司開發,它能與大多數CAD軟件接口實現數據共享和交換,是現代產品設計中的高級CAE工具之一。 ANSYS軟件不斷吸收當今世界最新的計算方法與計算機技術,引領世界有限元技術發展的潮流,憑借其強大的功能,可靠的質量,贏得了全球工業界的廣泛贊賞,尤其得到各行業CAE用戶的認可,在航空航天、鐵路運輸、石油化工、機械制造、能源、汽車、電子、土木工程、船舶、生物醫學、輕工、礦產、水利等領域得到了廣泛應用,為各領域的科學研究與工程應用的發展起到了巨大的推動作用。 1.本書特點 由淺入深,循序漸進。本書以初中級讀者為對象,首先從ANSYS基礎講起,再輔以ANSYS在工程中的應用案例,幫助讀者盡快掌握ANSYS進行有限元分析的技能。 步驟詳盡,內容新穎。本書結合作者多年ANSYS的使用經驗和實際工程應用案例,將ANSYS軟件的使用方法與技巧詳細地講解給讀者。本書在講解過程中步驟詳盡、內容新穎,講解過程輔以相應的圖片,使讀者在閱讀時一目了然,從而快速掌握書中所講內容。 實例典型,輕松易學。通過學習實際工程應用案例的具體操作是掌握ANSYS最好的方式,本書通過綜合應用案例,透徹詳盡地講解了ANSYS在各方面的應用。 版本最新,質量保證。本書在上一版的基礎上,為適應新版本要求進行了版本升級,在結構上進行了局部調整,對原書中存在的錯誤進行了改正,對模型及程序重新進行了仿真計算校核,提高了圖書質量。 2.本書內容 本書基于ANSYS 18.0版,講解ANSYS的基礎知識和核心應用內容。本書內容分為兩個部分:基礎知識部分和專題技術部分。 第一部分:基礎知識。第1∼7章,主要介紹ANSYS的基礎知識,包括ANSYS的基本操作、APDL應用、實體建模、網格劃分、加載、求解和后處理等內容。 第1章 緒論 第2章 APDL基礎應用 第3章 實體建模 第4章 劃分網格 第5章 加載 第6章 求解 第7章 后處理 第二部分:專題技術,即案例應用分析部分。第8∼22章,主要從ANSYS所能求解的實際物理問題入手,給出其具體的計算案例。 第8章 結構靜力分析 第9章 模態分析 第10章 諧響應分析 第11章 瞬態動力學分析 第12章 譜分析 第13章 熱分析 第14章 電磁場分析 第15章 多物理場耦合分析 第16章 非線性靜力分析 第17章 接觸問題 第18章 “生死”單元 第19章 復合材料分析 第20章 機械零件分析 第21章 薄膜結構分析 第22章 參數化設計與優化設計 3.讀者對象 本書適合ANSYS初學者和期望提高矩陣運算及建模仿真工程應用能力的讀者,具體包括如下。 ? 相關工程技術從業人員 ? 初學ANSYS的技術人員 ? 廣大科研工作人員 ? 相關培訓機構的教師和學員 ? 大中專院校教師和學生 ? ANSYS愛好者 4.本書作者 本書主要由曹淵編寫,另外,參與本書編寫的還有張明明、吳光中、魏鑫、石良臣、劉冰、林曉陽、唐家鵬、丁金濱、王菁、吳永福、張小勇、溫正、李昕、劉成柱、喬建軍、張迪妮、張巖、溫光英、郭海霞、王芳、陳艷霞。雖然作者在編寫過程中力求敘述準確、完善,但由于水平有限,書中欠妥之處,請讀者朋友及各位同行批評指正,我們將不甚感激。 5.讀者服務 為了方便解決本書疑難問題,讀者在學習過程中如遇到與本書有關的技術問題,可以發郵件到郵箱,或訪問作者博客,我們將盡快給予解答,竭誠為您服務。 注:本書配套的工程案例文件,可在作者博客中下載,或到華信教育資源網,找到本書頁面,即可下載,或與本書作者和編輯聯系。
編 者 |
內容簡介:本書采用GUI界面操作與APDL命令相互對照的方式,從基礎知識、專題技術兩個層面詳細地闡述ANSYS 18.0有限元軟件的使用方法和技巧。本書自始至終采用實例作引導,內容系統完整,且每章又相對獨立,是一本簡明的ANSYS讀本。 全書分為基礎知識和專題技術兩部分,共22章。基礎知識部分(第1∼7章),講解了使用ANSYS進行有限元分析的基本流程與方法、ANSYS建模、網格劃分、邊界條件定義、求解、后處理等知識;專題技術部分(第8∼22章),根據工程應用的實際經驗,介紹大量高級應用知識,包括ANSYS結構靜力學分析、模態分析、諧響應分析、瞬態動力學分析、譜分析、穩態熱分析、瞬態熱分析、電磁場分析、多物理場耦合分析、幾何非線性分析、接觸問題、“生死”單元技術、復合材料分析、薄膜結構分析、參數化與優化設計等。 本書以實用為宗旨,深入淺出,實例引導,講解翔實,適合作為理工科高等院校本科生、研究生的教學用書,也可作為廣大科研工程技術人員的技術參考書。 |
目錄:第一部分 基礎知識 第1章 緒論 1 1.1 有限元法概述 1 1.1.1 有限元法分析過程 1 1.1.2 有限元的方法和理論手段 3 1.2 ANSYS 18.0簡介 4 1.2.1 ANSYS啟動與退出 4 1.2.2 ANSYS操作界面 4 1.2.3 ANSYS文件管理 7 1.2.4 ANSYS分析流程 8 1.2.5 分析實例入門 9 1.3 本章小結 14 第2章 APDL基礎應用 15 2.1 APDL參數 15 2.1.1 參數的概念與類型 15 2.1.2 參數命名規則 16 2.1.3 參數的定義與復制操作 16 2.1.4 參數的刪除操作 17 2.1.5 數組參數 17 2.2 APDL的流程控制 19 2.2.1 *GO分支語句 19 2.2.2 *IF分支語句 19 2.2.3 *DO循環語句 19 2.2.4 *DOWHILE循環語句 20 2.3 宏文件 20 2.3.1 創建宏文件 20 2.3.2 調用宏文件 21 2.4 運算符、函數與函數編輯器 21 2.5 本章小結 22 第3章 實體建模 23 3.1 實體建模操作概述 23 3.2 用自下向上的方法建模 25 3.3 自頂向下法 29 3.4 外部程序導入模型 32 3.5 常用建模命令匯總 36 3.6 實體模型的建立 37 3.7 本章小結 44 第4章 劃分網格 45 4.1 定義單元屬性 45 4.2 設置網格劃分控制 49 4.2.1 智能網格劃分 49 4.2.2 全局單元尺寸控制 51 4.2.3 默認單元尺寸控制 51 4.2.4 關鍵點尺寸控制 52 4.2.5 線尺寸控制 53 4.2.6 面尺寸控制 54 4.2.7 單元尺寸定義命令的優先順序 55 4.2.8 完成劃分 55 4.3 網格的修改 56 4.3.1 清除網格 56 4.3.2 網格的局部細化 57 4.3.3 層狀網格劃分 59 4.4 高級網格劃分技術 59 4.4.1 單元選擇 60 4.4.2 映射網格 61 4.4.3 掃掠網格 63 4.4.4 拉伸網格 63 4.5 劃分網格命令匯總 63 4.6 本章小結 65 第5章 加載 67 5.1 載荷與載荷步 67 5.1.1 載荷 67 5.1.2 載荷步 68 5.2 加載方式 69 5.2.1 實體加載的特點 69 5.2.2 有限元模型的加載特點 69 5.3 施加載荷 70 5.4 齒輪泵模型的加載 82 5.5 耦合與約束方程 84 5.5.1 耦合 84
5.5.2 約束方程 85 5.6 本章小結 87 第6章 求解 88 6.1 求解綜述 88 6.2 例題 91 6.3 求解命令匯總 92 6.4 本章小結 93 第7章 后處理 94 7.1 通用后處理器 94 7.1.1 結果文件 94 7.1.2 結果輸出 97 7.1.3 結果處理 110 7.1.4 結果查看器 113 7.2 時間歷程后處理器 114 7.2.1 時間歷程變量瀏覽器 114 7.2.2 定義變量 117 7.2.3 顯示變量 118 7.3 本章小結 119 第二部分 專題技術 第8章 結構靜力分析 120 8.1 結構分析概述 120 8.1.1 結構分析的定義 120 8.1.2 靜力學分析的基本概念 121 8.1.3 結構靜力學分析的方法 121 8.2 開孔平板靜力分析 124 8.2.1 問題描述 124 8.2.2 設置分析環境 124 8.2.3 定義單元與材料屬性 125 8.2.4 建立模型 127 8.2.5 劃分網格 129 8.2.6 施加邊界條件 130 8.2.7 求解 134 8.2.8 顯示變形圖 135 8.2.9 顯示結果云圖 135 8.2.10 查看矢量圖 139 8.2.11 查看約束反力 140 8.2.12 查詢危險點坐標 141 8.3 平面應力分析 142 8.3.1 問題描述 142 8.3.2 設置分析環境 142 8.3.3 定義幾何參數 143 8.3.4 選擇單元 144 8.3.5 定義實常數 145 8.3.6 定義材料屬性 146 8.3.7 創建實體模型 147 8.3.8 設定網格尺寸并劃分網格 149 8.3.9 施加載荷并求解 151 8.3.10 求解 153 8.3.11 查看分析結果 153 8.3.12 命令流 157 8.4 本章小結 158 第9章 模態分析 159 9.1 模態分析的基本假設 159 9.2 模態分析方法 159 9.3 立體桁架結構模態分析 164 9.3.1 問題描述 164 9.3.2 分析 165 9.3.3 設置環境變量 165 9.3.4 設置材料屬性 166 9.3.5 創建幾何模型 167 9.3.6 劃分網格 170 9.3.7 施加約束 171 9.3.8 設置分析類型 171 9.3.9 設置分析選項 172 9.3.10 求解 173 9.3.11 觀察固有頻率結果 173 9.3.12 讀入數據結果 173 9.3.13 觀察振型等值線結果 174 9.3.14 命令流 176 9.4 本章小結 178 第10章 諧響應分析 179 10.1 諧響應分析應用 179 10.2 兩自由度系統諧響應分析 184 10.2.1 問題描述 184 10.2.2 設置環境變量 184 10.2.3 設置材料屬性 185 10.2.4 建立模型 186 10.2.5 劃分網格 187 10.2.6 加載 188 10.2.7 求解 189 10.2.8 后處理 189 10.2.9 命令流 190 10.3 本章小結 191 第11章 瞬態動力學分析 192 11.1 概述 192 11.2 斜拉懸臂梁結構瞬態響應分析 198 11.2.1 問題描述 198 11.2.2 設置環境變量 198 11.2.3 設置材料屬性 199 11.2.4 建立模型 200 11.2.5 劃分網格 201 11.2.6 施加載荷 202 11.2.7 求解 204 11.2.8 后處理 204 11.3 本章小結 205 第12章 譜分析 206 12.1 ANSYS譜分析概述 206 12.2 三角平臺結構地震響應分析 211 12.2.1 問題描述 211 12.2.2 分析 212 12.2.3 設置環境變量 212 12.2.4 設置材料屬性 213 12.2.5 建立模型 214 12.2.6 劃分網格 215 12.2.7 施加載荷 216 12.2.8 求解 217 12.2.9 觀察結果 220 12.3 本章小結 221 第13章 熱分析 222 13.1 熱分析介紹 222 13.1.1 熱分析的類型 222 13.1.2 熱分析的基本過程 222 13.2 熱—應力耦合分析實例 224 13.2.1 問題描述 224 13.2.2 設置環境變量 225 13.2.3 設置材料屬性 226 13.2.4 建模 228 13.2.5 網格劃分 228 13.2.6 加載 229 13.2.7 求解 231 13.2.8 后處理 233 13.3 本章小結 234 第14章 電磁場分析 235 14.1 磁場分析 235 14.2 電場分析 237 14.3 屏蔽帶狀傳輸線靜電場分析 238 14.3.1 問題描述 238 14.3.2 設置環境變量 238 14.3.3 設置材料屬性 239 14.3.4 建模 240 14.3.5 劃分網格 241 14.3.6 加載 242 14.3.7 求解 244 14.3.8 后處理 244 14.4 本章小結 247 第15章 多物理場耦合分析 248 15.1 概述 248 15.1.1 順序耦合 248 15.1.2 直接耦合分析 249 15.2 雙層金屬簧片耦合場分析 249 15.2.1 問題描述 249 15.2.2 設置環境變量 250 15.2.3 設置材料屬性 250 15.2.4 建模 252 15.2.5 劃分網格 253 15.2.6 加載 253 15.2.7 求解 254 15.2.8 后處理 255 15.3 本章小結 257 第16章 非線性靜力分析 258 16.1 概述 258 16.1.1 非線性問題的分類 258 16.1.2 牛頓-拉森方法 260 16.1.3 非線性求解的組織級別 261 16.1.4 非線性瞬態過程的分析 264 16.2 實例分析一 273 16.2.1 問題描述 273 16.2.2 分析 273 16.2.3 設置環境變量 274 16.2.4 設置屬性 274 16.2.5 建模 275 16.2.6 劃分網格 276 16.2.7 加載 276 16.2.8 求解 278 16.2.9 后處理 279 16.2.10 命令流 282 16.3 實例分析二 283 16.3.1 問題描述 283 16.3.2 環境變量設置 283 16.3.3 設置屬性 283 16.3.4 建模 285 16.3.5 網格劃分 285 16.3.6 加載 286 16.3.7 求解 287 16.3.8 后處理 288 16.3.9 命令流 291 16.4 本章小結 293 第17章 接觸問題 294 17.1 概述 294 17.2 齒輪接觸分析 295 17.2.1 問題描述 295 17.2.2 設置環境變量 296 17.2.3 設置屬性 297 17.2.4 建立模型 298 17.2.5 對齒面劃分網格 304 17.2.6 定義接觸對 304 17.2.7 施加位移邊界 306 17.2.8 求解 308 17.2.9 后處理 309 17.3 并列放置兩個圓柱體的接觸問題 311 17.3.1 問題描述 311 17.3.2 分析 311 17.3.3 設置分析環境 312 17.3.4 設置屬性 312 17.3.5 建立模型 314 17.3.6 網格劃分 316 17.3.7 定義約束 319 17.3.8 加載 320 17.3.9 求解 322 17.3.10 后處理 322 17.4 本章小結 324 第18章 “生死”單元 325 18.1 概述 325 18.1.1 “生死”單元的基本概念 325 18.1.2 單元“生死”技術的使用 326 18.2 焊接過程模擬 328 18.2.1 問題描述 328 18.2.2 定義材料參數 328 18.2.3 建立模型 330 18.2.4 生成鋼板的單元 331 18.2.5 加載 332 18.2.6 求解 334 18.2.7 查看圖形結果 339 18.3 本章小結 340 第19章 復合材料分析 342 19.1 復合材料的相關概念 342 19.2 建立復合材料模型 343 19.2.1 選擇合適的單元類型 343 19.2.2 定義材料的疊層結構 344 19.2.3 定義失效準則 347 19.2.4 應遵循的建模和后處理規則 348 19.3 復合材料分析實例 350 19.3.1 問題描述 350 19.3.2 定義單元類型、實常數及材料特性 351 19.3.3 建立有限元模型 353 19.3.4 劃分網格 354 19.3.5 添加約束和載荷 355 19.3.6 求解 357 19.3.7 后處理 357 19.3.8 命令流 360 19.4 本章小結 361 第20章 機械零件分析 362 20.1 扳手的靜力分析 362 20.1.1 問題描述 362 20.1.2 設置分析環境 363 20.1.3 定義單元與材料屬性 363 20.1.4 建立模型 364 20.1.5 劃分網格 366 20.1.6 施加邊界條件 367 20.1.7 求解 368 20.1.8 查看求解結果 369 20.1.9 退出系統 370 20.1.10 命令流 370 20.2 材料非線性分析 372 20.2.1 問題描述 373 20.2.2 設置環境變量 373 20.2.3 定義單元類型 374 20.2.4 建立實體模型 375 20.2.5 劃分網格 379 20.2.6 加載 380 20.2.7 求解 381 20.2.8 后處理 382 20.3 螺栓連接件仿真分析 384 20.3.1 設置分析環境 385 20.3.2 定義幾何參數 385 20.3.3 生成板梁 386 20.3.4 生成柱腹板 389 20.3.5 生成肋板 391 20.3.6 生成螺栓孔 394 20.3.7 生成螺栓 395 20.3.8 黏接 397 20.3.9 設置屬性 397 20.3.10 劃分網格 398 20.3.11 定義接觸 401 20.3.12 加載 403 20.3.13 求解 404 20.3.14 后處理 405 20.4 本章小結 406 第21章 薄膜結構分析 407 21.1 概述 407 21.2 實例詳解:懸鏈面薄膜結構找形分析 408 21.2.1 問題描述 408 21.2.2 設置分析環境 409 21.2.3 定義單元與材料屬性 409 21.2.4 建立模型 410 21.2.5 劃分網格 413 21.2.6 施加邊界條件 414 21.2.7 求解 416 21.2.8 后處理 416 21.3 命令流 417 21.4 本章小結 419 第22章 參數化設計與優化設計 420 22.1 參數化設計語言 420 22.1.1 參數化設計語言介紹 420 22.1.2 參數化設計語言功能 421 22.1.3 參數化設計語言實例 423 22.1.4 設置環境變量 424 22.1.5 定義單元類型 425 22.1.6 定義材料屬性 425 22.1.7 創建模型并劃分網格 426 22.1.8 施加邊界條件 426 22.1.9 求解 427 22.1.10 查看結果 427 22.2 優化設計 429 22.2.1 優化設計介紹 429 22.2.2 優化中的基本概念 430 22.2.3 優化設計步驟 431 22.4 拓撲優化 434 22.4.1 拓撲優化方法 434 22.4.2 拓撲優化步驟 434 22.4.3 拓撲優化實例 435 22.5 本章小結 444 |
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