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ANSYS 2020有限元分析從入門到精通

( 簡體 字)
作者:CAD/CAM/CAE技術聯盟類別:1. -> 工程繪圖與工程計算 -> ANSYS
譯者:
出版社:清華大學出版社ANSYS 2020有限元分析從入門到精通 3dWoo書號: 53642
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缺書
NT售價: 540

出版日:11/1/2020
頁數:524
光碟數:0
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印刷:黑白印刷語系: ( 簡體 版 )
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ISBN:9787302551294
作者序 | 譯者序 | 前言 | 內容簡介 | 目錄 | 
作者序:

譯者序:

前言:

內容簡介:

《ANSYS 2020有限元分析從入門到精通》以ANSYS 2020為依托,對ANSYS分析的基本思路、操作步驟和應用技巧進行詳細介紹,并結合典型工程應用實例詳細講述了ANSYS具體工程應用方法。本書共分為4篇20章:第1篇為操作基礎篇(第1~6章),詳細介紹ANSYS分析全流程的基本步驟和方法;第2篇為專題實例篇(第7~14章),按不同的分析專題講解各種分析專題的參數設置方法與技巧;第3篇為熱分析篇(第15~16章),依次介紹穩態熱分析與瞬態熱分析、熱輻射和相變分析;第4篇為電磁分析篇(第17~20章),分別介紹電磁場有限元分析、二維磁場分析、三維磁場分析和電場分析等內容。另附3章線上擴展學習內容,主要對結構靜力分析、耦合場分析、直接耦合場分析進行拓展。
另外,本書隨書資源包中還配備了極為豐富的學習資源,具體內容如下。
1. 35集高清同步微課視頻,可像看電影一樣輕松學習,然后對照書中實例進行練習。
2. 25個經典中小型案例,用案例學習上手更快,更專業。
3. 8種不同類型的綜合練習實例,學以致用,動手會做才是硬道理。
4. 附贈8種類型常見零部件分析的動畫演示和源文件,可以拓寬視野,增強實戰能力。
5. 全書實例的源文件和素材,方便按照書中實例操作時直接調用。
本書適用于ANSYS軟件的初、中級用戶,以及有初步使用經驗的技術人員;本書可作為理工科類院校相關專業的本科生、研究生及教師學習ANSYS軟件的培訓教材,也可作為從事結構分析相關行業的工程技術人員使用ANSYS軟件的參考書。
目錄:

第1篇 操作基礎篇
第1章 ANSYS 2020入門 2
(視頻講解:14分鐘)
1.1 ANSYS 2020的使用者介面 3
1.2 ANSYS檔案系統 4
1.2.1 檔案類型 4
1.2.2 文件管理 5
1.3 ANSYS分析過程 8
1.3.1 建立模型 9
1.3.2 載入並求解 9
1.3.3 後處理器 10
1.4 實例入門—角托架受力分析 10
1.4.1 分析實例描述 10
1.4.2 建立模型 10
1.4.3 查看計算結果 19
第2章 幾何建模 21
(視頻講解:33分鐘)
2.1 坐標系簡介 22
2.1.1 總體和局部坐標系 22
2.1.2 顯示坐標系 24
2.1.3 節點坐標系 25
2.1.4 單元坐標系 26
2.1.5 結果坐標系 26
2.2 工作平面的使用 27
2.2.1 定義一個新的工作平面 27
2.2.2 控制工作平面的顯示和樣式 28
2.2.3 移動工作平面 28
2.2.4 旋轉工作平面 28
2.2.5 還原一個已定義的工作平面 29
2.3 布林操作 29
2.3.1 布耳運算的設置 29
2.3.2 布林交運算 30
2.3.3 布林兩兩相交運算 31
2.3.4 布林加運算 32
2.3.5 布林相減運算 32
2.3.6 利用工作平面進行減運算 33
2.3.7 布林搭接運算 34
2.3.8 布林分割運算 34
2.3.9 布林粘接(或合併)運算 34
2.4 編輯幾何模型 35
2.4.1 按照樣本生成圖元 35
2.4.2 由對稱映射生成圖元 36
2.4.3 將樣本圖元轉換到坐標系 36
2.4.4 實體模型圖元的縮放 37
2.5 自底向上創建幾何模型 38
2.5.1 關鍵點 38
2.5.2 硬點 39
2.5.3 線 40
2.5.4 面 42
2.5.5 體 44
2.6 實例—儲液罐的實體建模 45
2.6.1 GUI方式 45
2.6.2 命令流方式 49
2.7 自頂向下創建幾何模型(體素) 50
2.7.1 創建面體素 51
2.7.2 創建實體體素 51
2.8 實例—軸承座的實體建模 52
2.8.1 GUI方式 53
2.8.2 命令流方式 58
2.9 從IGES檔中將幾何模型導入ANSYS軟體中 60
2.10 實例—輸入IGES單一實體 61
2.11 實例—對輸入模型修改 63
第3章 劃分網格 67
(視頻講解:14分鐘)
3.1 有限元網格概論 68
3.2 設定單元屬性 68
3.2.1 生成單元屬性工作表 68
3.2.2 在劃分網格之前分配單元屬性 69
3.3 網格劃分的控制 71
3.3.1 ANSYS網格劃分工具(MeshTool) 71
3.3.2 單元形狀 72
3.3.3 選擇自由或映射網格劃分 72
3.3.4 控制單元中間節點的位置 73
3.3.5 劃分自由網格時的單元尺寸控制(SmartSizing) 73
3.3.6 映射網格劃分中單元的預設尺寸 74
3.3.7 局部網格劃分控制 74
3.3.8 內部網格劃分控制 75
3.3.9 生成過渡棱錐單元 77
3.3.10 將退化的四面體單元轉化為非退化的形式 78
3.3.11 執行層網格劃分 78
3.4 自由網格劃分和映射網格劃分控制 79
3.4.1 自由網格劃分 79
3.4.2 映射網格劃分 80
3.5 實例—儲液罐的網格劃分 85
3.5.1 GUI方式 85
3.5.2 命令流方式 87
3.6 延伸和掃掠生成有限元網格模型 88
3.6.1 延伸(Extrude)生成網格 88
3.6.2 掃掠(VSWEEP)生成網格 91
3.7 修改有限元模型 93
3.7.1 局部細化網格 93
3.7.2 移動、複製節點和單元 96
3.7.3 控制面、線和單元的法向 97
3.7.4 修改單元屬性 98
3.8 直接通過節點和單元生成有限元模型 98
3.8.1 節點 99
3.8.2 單元 100
3.9 編號控制 102
3.9.1 合併重複項 103
3.9.2 編號壓縮 104
3.9.3 設定起始編號 104
3.9.4 編號偏差 104
3.10 實例—軸承座的網格劃分 105
3.10.1 GUI方式 105
3.10.2 命令流方式 109
第4章 施加載荷 111
(視頻講解:14分鐘)
4.1 載荷概論 112
4.1.1 什麼是載荷 112
4.1.2 載荷步、子步和平衡反覆運算 113
4.1.3 時間參數 114
4.1.4 階躍載荷與坡道載荷 114
4.2 施加載荷 115
4.2.1 載荷分類 115
4.2.2 軸對稱載荷與反作用力 120
4.2.3 利用表格施加載荷 121
4.2.4 利用函數施加載荷和邊界條件 123
4.3 實例—軸承座的載荷和約束施加 125
4.3.1 GUI方式 125
4.3.2 命令流方式 128
4.4 設定載荷步選項 129
4.4.1 通用選項 129
4.4.2 動力學分析選項 132
4.4.3 非線性選項 133
4.4.4 輸出控制 133
4.4.5 Biot-Savart選項 134
4.4.6 譜分析選項 134
4.4.7 創建多載荷步文件 135
4.5 實例—儲液罐的載荷和約束施加 136
4.5.1 GUI方式 136
4.5.2 命令流方式 139
第5章 求解 141
(視頻講解:2分鐘)
5.1 求解概論 142
5.1.1 使用直接求解法 142
5.1.2 使用其他求解器 143
5.1.3 獲得解答 143
5.2 利用特定的求解控制器指定求解類型 144
5.2.1 使用Abridged Solution功能表選項 144
5.2.2 使用求解控制對話方塊 144
5.3 多載荷步求解 145
5.3.1 多重求解法 146
5.3.2 使用載荷步檔法 146
5.3.3 使用陣列參數法(矩陣參數法) 147
5.4 實例—軸承座和儲液罐模型求解 149
第6章 後處理 150
(視頻講解:6分鐘)
6.1 後處理概述 151
6.1.1 結果檔 152
6.1.2 後處理可用的資料類型 152
6.2 通用後處理器(POST1) 153
6.2.1 將資料結果讀入資料庫 153
6.2.2 圖像顯示結果 159
6.2.3 清單顯示結果 166
6.2.4 將結果旋轉到不同坐標系中並顯示 168
6.3 實例—軸承座計算結果後處理 169
6.3.1 GUI方式 170
6.3.2 命令流方式 173
6.4 時間歷程後處理器(POST26) 173
6.4.1 定義和儲存POST26變數 174
6.4.2 檢查變數 176
6.4.3 POST26後處理器的其他功能 178
6.5 實例—儲液罐計算結果後處理 179
6.5.1 GUI方式 179
6.5.2 命令流方式 182
第2篇 專題實例篇
第7章 結構靜力分析 184
(視頻講解:34分鐘)
7.1 結構靜力概論 185
7.2 實例—高速齒輪應力分析 185
7.2.1 分析問題 185
7.2.2 建立模型 186
7.2.3 定義邊界條件並求解 200
7.2.4 查看結果 202
7.2.5 命令流方式 206
第8章 模態分析 207
(視頻講解:49分鐘)
8.1 模態分析概論 208
8.2 實例—高速齒輪模態分析 208
8.2.1 分析問題 208
8.2.2 建立模型 208
8.2.3 進行模態分析設置、施加邊界條件並求解 214
8.2.4 查看結果 217
8.2.5 命令流方式 221
8.3 實例—鋼桁架橋模態分析 221
8.3.1 問題描述 221
8.3.2 GUI操作方法 222
8.3.3 命令流方式 226
第9章 諧回應分析 227
(視頻講解:20分鐘)
9.1 諧回應分析概論 228
9.1.1 Full Method(完全法) 228
9.1.2 Reduced Method(減縮法) 229
9.1.3 Mode Superposition Method(模態疊加法) 229
9.1.4 3種方法的共同局限性 229
9.2 實例—懸臂梁諧回應分析 229
9.2.1 分析問題 230
9.2.2 建立模型 230
9.2.3 查看結果 241
9.2.4 命令流方式 243
第10章 譜分析 244
(視頻講解:34分鐘)
10.1 譜分析概論 245
10.1.1 回應譜 245
10.1.2 動力設計分析方法(DDAM) 245
10.1.3 功率譜密度(PSD) 245
10.2 實例—支撐平板動力效果譜分析 246
10.2.1 問題描述 246
10.2.2 建立模型 246
10.2.3 命令流方式 264
第11章 瞬態動力學分析 265
(視頻講解:16分鐘)
11.1 瞬態動力學概論 266
11.1.1 Full Method(完全法) 266
11.1.2 Mode Superposition Method(模態疊加法) 266
11.1.3 Reduced Method(減縮法) 267
11.2 實例—哥倫布阻尼的自由振動分析 267
11.2.1 問題描述 267
11.2.2 GUI模式 268
11.2.3 命令流方式 279
第12章 非線性分析 280
(視頻講解:25分鐘)
12.1 非線性分析概論 281
12.1.1 非線性行為的原因 281
12.1.2 非線性分析的基本資訊 282
12.1.3 幾何非線性 284
12.1.4 材料非線性 285
12.1.5 其他非線性問題 289
12.2 實例—深溝球軸承 289
12.2.1 分析問題 289
12.2.2 GUI方式 289
12.2.3 查看結果 298
12.2.4 命令流方式 301
第13章 接觸問題分析 302
(視頻講解:17分鐘)
13.1 接觸問題概論 303
13.1.1 一般分類 303
13.1.2 接觸單元 303
13.2 實例—齒輪副的接觸分析 304
13.2.1 分析問題 304
13.2.2 建立模型 304
13.2.3 定義邊界條件並求解 314
13.2.4 查看結果 317
13.2.5 命令流方式 319
第14章 結構屈曲分析 320
(視頻講解:24分鐘)
14.1 結構屈曲概論 321
14.2 實例—框架結構屈曲分析 321
14.2.1 分析問題 321
14.2.2 GUI 路徑模式 322
14.2.3 命令流方式 335
第3篇 熱分析篇
第15章 穩態熱分析與瞬態熱分析 338
(視頻講解:50分鐘)
15.1 熱分析概論 339
15.1.1 熱分析的特點 339
15.1.2 熱分析單元 340
15.2 熱載荷和邊界條件的類型 340
15.2.1 概述 340
15.2.2 熱載荷和邊界條件注意事項 341
15.3 穩態熱分析概述 341
15.3.1 穩態熱分析定義 341
15.3.2 穩態熱分析的控制方程 341
15.4 實例—電熱絲生熱穩態熱分析 342
15.4.1 GUI操作步驟 342
15.4.2 命令流方式 355
15.5 瞬態熱分析概述 355
15.5.1 瞬態熱分析特性 355
15.5.2 瞬態熱分析前處理考慮因素 356
15.5.3 控制方程 356
15.5.4 初始條件的施加 356
15.6 實例—鋼球淬火過程瞬態熱分析 358
15.6.1 GUI分析過程 358
15.6.2 命令流方式 366
第16章 熱輻射和相變分析 367
(視頻講解:71分鐘)
16.1 熱輻射基本理論及在ANSYS中的處理方法 368
16.1.1 熱輻射特性 368
16.1.2 ANSYS中熱輻射的處理方法 368
16.2 實例—兩同心圓柱體間熱輻射分析 368
16.2.1 問題描述 368
16.2.2 問題分析 369
16.2.3 GUI操作步驟 369
16.2.4 命令流方式 379
16.3 實例—圓臺形物體熱輻射分析 380
16.3.1 問題描述 380
16.3.2 問題分析 380
16.3.3 GUI操作步驟 380
16.3.4 命令流方式 386
16.4 相變分析概述 387
16.4.1 相和相變 387
16.4.2 潛在熱量和焓 387
16.4.3 相變分析基本思路 388
16.5 實例—茶杯中水結冰過程分析 390
16.5.1 問題描述 390
16.5.2 問題分析 390
16.5.3 GUI操作步驟 390
16.5.4 命令流方式 402
第4篇 電磁分析篇
第17章 電磁場有限元分析簡介 404
17.1 電磁場有限元分析概述 405
17.1.1 電磁場中常見邊界條件 405
17.1.2 ANSYS電磁場分析物件 405
17.1.3 電磁場單元概述 406
17.1.4 電磁宏 407
17.2 遠場單元及遠場單元的使用 408
17.2.1 遠場單元 408
17.2.2 使用遠場單元的注意事項 409
第18章 二維磁場分析 411
(視頻講解:91分鐘)
18.1 二維靜態磁場分析中要使用的單元 412
18.2 實例—二維螺線管制動器內靜態磁場的分析 412
18.2.1 問題描述 412
18.2.2 GUI操作方法 414
18.2.3 命令流方式 425
18.3 二維諧波磁場分析中要使用的單元 425
18.4 實例—二維自由空間線圈的諧波磁場的分析 425
18.4.1 問題描述 425
18.4.2 GUI操作方法 426
18.4.3 命令流方式 437
18.5 二維瞬態磁場分析中要使用的單元 437
18.6 實例—二維螺線管制動器內瞬態磁場的分析 438
18.6.1 問題描述 438
18.6.2 GUI操作方法 439
18.6.3 命令流方式 451
第19章 三維磁場分析 452
(視頻講解:46分鐘)
19.1 三維靜態磁場標量法分析中要使用的單元 453
19.2 實例—帶空氣隙的永磁體 454
19.2.1 問題描述 454
19.2.2 GUI操作方法 455
19.2.3 命令流方式 466
19.3 棱邊單元邊方法中要使用的單元 466
19.4 實例—電動機溝槽中瞬態磁場分佈 467
19.4.1 問題描述 467
19.4.2 創建物理環境 467
19.4.3 建立模型、賦予特性、劃分網格 469
19.4.4 加邊界條件和載荷 471
19.4.5 求解 472
19.4.6 查看計算結果 474
19.4.7 命令流方式 477
第20章 電場分析 478
(視頻講解:79分鐘)
20.1 電場分析中要使用的單元 479
20.2 實例—正方形電流環中的磁場分佈 481
20.2.1 問題描述 481
20.2.2 創建物理環境 482
20.2.3 建立模型、賦予特性、劃分網格 483
20.2.4 加邊界條件和載荷 485
20.2.5 求解 486
20.2.6 查看計算結果 487
20.2.7 命令流方式 489
20.3 h方法靜電場分析中要使用的單元 489
20.4 實例—遮罩微帶傳輸線的靜電分析 490
20.4.1 問題描述 490
20.4.2 GUI操作方法 491
20.4.3 命令流方式 500
20.5 電路分析中要使用的單元 500
20.5.1 使用CIRCU124單元 500
20.5.2 使用CIRCU125單元 502
20.6 實例—諧波電路分析 503
20.6.1 問題描述 503
20.6.2 GUI操作方法 503
20.6.3 命令流方式 510
20.7 多導體系統求解電容 510
20.7.1 對地電容和集總電容 510
20.7.2 步驟 511
20.8 實例—電容計算實例 513
20.8.1 問題描述 513
20.8.2 創建物理環境 514
20.8.3 建立模型、賦予特性、劃分網格 516
20.8.4 加邊界條件和載荷 520
20.8.5 求解 522
20.8.6 命令流方式 523
序: