ANSYS工程分析软件应用实例

内容简介

　　本书可作为理工科院校相关专业的高年级本科生、研究生及教师学习ANSYS软件的教材或参考书，也可作为从事航空航天、机械制造、汽车、铁道、军工、、能源、水利和土木工程等科学研究的工程技术人员学习和使用ANSYS的参考书。本书适用于对ANSYS用一定了解的人员作为参考用书，也适合于ANSYS的初学者作为学习ANSYS的入门教材。本书共分为5篇，分别为：入门篇、静力分析篇、动力分析篇、非线性分析篇、热分析篇。入门篇介绍了ANSYS的安装、基本功能、界面菜单和基本求解过程，使读者对ANSYS有一个基本的了解，为后面进一步深入学习打下基础。其余4篇是根据实际工程问题而分类的，在每一篇里，首先对进行该主题下问题求解时用到的基本概念、方法和用ANSYS实现该问题求解的分析过程给予总结，使读者对该问题有一个全面和清晰的认识。接着选用若干个典型的实例讲解了用ANSYS求解该类问题的思路、方法和步骤。并在实例的讲解过程中结合实际工程问题总结用ANSYS求解该类问题的技术难点、求解技巧及常见错误。在每个实例的最后还给出了该实例的命令流，可以方便读者了解ANSYS命令流方式的操作，为进一步的进修打下一定的基础。

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图书目录

I.   入门篇
第1章  ANSYS基本介绍
1. 1  ANSYS6. 1的安装
1. 1. 1  ANSYS6. 1的硬件环境
1. 1. 2  ANSYS6. 1的安装
1. 2  ANSYS 6. 1的启动和配置
1. 2. 1  指定许可证服务器
1. 2. 2  ANSYS6. 1的启动
1. 2. 3  ANSYS6. 1运行环境的配置
1. 3  ANSYS界面介绍
1. 3. 1  实用菜单
1. 3. 2  标准工具栏
1. 3. 3  主菜单
1. 4  ANSYS输出文件
1. 4. 1  ANSYS数据库
1. 4. 2  ANSYSLog文件
1. 4. 3  ANSYS输出文件类型
第2章  建立模型
2. 1  设置工作目录
2. 2  指定作业名和分析标题
2. 2. 1  定义作业名
2. 2. 2  定义分析标题
2. 3  定义图形界面过滤参数
2. 4  ANSYS的单位制
2. 5  定义单元类型
2. 6  定义单元实常数
2. 6. 1  实常数简介
2. 6. 2  定义实常数的GUI操作步骤
2. 6. 3  梁单元截面
2. 7  定义材料属性
2. 8  关于建立模型的基本概念
2. 8. 1  建模概述
2. 8. 2  建立模型的方法
2. 9  坐标系
2. 9. 1  总体坐标系
2. 9. 2  局部坐标系
2. 9. 3  显示坐标系
2. 9. 4  节点坐标系
2. 9. 5  单元坐标系
2. 9. 6  结果坐标系
2. 9. 7  工作平面
2. 10  实体建模
2. 10. 1  实体建模概述
2. 10. 2  用自底向上的方法建模
2. 10. 3  自顶向下建模
2. 10. 4  布尔运算
2. 11  对实体模型划分网格
2. 11. 1  网格类型
2. 11. 2  定义单元属性
2. 11. 3  网格划分控制
2. 11. 4  自由网格的划分
2. 11. 5  映射网格的划分
2. 11. 6  对体扫掠生成网格
2. 11. 7  对面拖拉操作生成体及网格
2. 12  耦合和约束
2. 12. 1  耦合
2. 12. 2  约束方程
2. 13  模型的合并和归档
第3章  加载和求解
3. 1  加载
3. 1. 1  关于载荷的一些概念
3. 1. 2  载荷的施加
3. 2  求解
3. 2. 1  进入求解器
3. 2. 2  定义分析类型
3. 2. 3  求解控制
3. 2. 4  分析选项
3. 2. 5  进行求解
3. 2. 6  可能出现的问题
第4章  后处理
4. 1  通用后处理器(POSTl)
4. 1. 1  将结果数据读入数据库
4. 1. 2  通用后处理的一些选项控制
4. 1. 3  图形显示结果数据
4. 1. 4  列表显示结果数据
4. 2  单元表
4. 2. 1  单元表的创建
4. 2. 2  单元表的显示
4. 2. 3  单元表的操作
4. 3  路径
4. 3. 1  定义路径
4. 3. 2  映射路径数据
4. 3. 3  观察路径项
4. 3. 4  对路径进行算术运算
4. 3. 5  存储或恢复路径数据
4. 4  时间历程后处理器(POST26)
4. 4. 1  变量查看器
4. 4. 2  进入时间历程后处理器
4. 4. 3  定义变量
4. 4. 4  对变量进行处理计算
4. 4. 5  查看结果
第5章  六方孔螺钉头用扳手的静力分析
5. 1  问题描述
5. 2  建立模型
5. 2. 1  设定分析作业名和标题
5. 2. 2  设定单位制和一些参数
5. 2. 3  定义单元类型
5. 2. 4  定义材料属性
5. 2. 5  建立扳手模型
5. 3  定义边界条件并求解
5. 3. 1  施加位移边界
5. 3. 2  显示位移边界
5. 3. 3  在扳手柄上施加面力
5. 3. 4  写第一个载荷步文件
5. 3. 5  在扳手柄上施加向下的面力
5. 3. 6  写第二个载荷步文件
5. 3. 7  从载荷步文件求解
5. 4  查看结果
5. 4. 1  读入第一个载荷步并查看结果
5. 4. 2  读入第二个载荷步并查看
5. 5  命令流输入
II. 静力分析篇
第6章  静力分析介绍
6. 1  结构静力分析中用到的单元
6. 2  静力分析的类型
6. 2. 1  平面问题
6. 2. 2  轴对称结构问题
6. 2. 3  周期对称结构问题
6. 3. 静力分析基本步骤
6. 3. 1  建立模型
6. 3. 2  加载并求解
6. 3. 3  查看结果
第7章  平面问题分析实例
7. 1  问题描述
7. 2  建立模型
7. 2. 1  设定分析作业名和标题
7. 2. 2  定义单元类型
7. 2. 3  定义实常数
7. 2. 4  定义材料属性
7. 2. 5  建立盘面模型
7. 2. 6  对盘面划分网格
7. 3  定义边界条件并求解
7. 3. 1  施加位移边界
7. 3. 2  施加转速惯性载荷并求解
7. 4  查看结果
7. 4. 1  旋转结果坐标系
7. 4. 2  查看变形
7. 4. 3  查看应力
7. 5  命令流输入
第8章  轴对称结构的静力分析实例
8. 1  问题描述
8. 2  建立模型
8. 2. 1  设定分析作业名和标题
8. 2. 2  定义单元类型
8. 2. 3  定义材料属性
8. 2. 4  建立轮盘截面
8. 2. 5  对盘截面进行分割
8. 2. 6  对盘截面进行网格划分
8. 3  定义边界条件并求解
8. 3. 1  施加位移约束
8. 3. 2  施加离心载荷并求解
8. 4  查看结果
8. 4. 1  查看变形
8. 4. 2  查看应力
8. 5  命令流输入
第9章  周期对称结构的静力分析实例
9. 1  问题描述
9. 2  建立模型
9. 2. 1  设定分析作业名和标题
9. 2. 2  定义单元类型
9. 2. 3  定义材料属性
9. 2. 4  建立轮盘截面
9. 2. 5  对盘截面进行旋转生成实体
9. 2. 6  创建均压孔
9. 2. 7  对基本扇区进行分割
9. 2. 8  定义周期对称分析选项
9. 2. 9  对盘扇区进行网格划分
9. 3  定义边界条件并求解
9. 3. 1  施加位移约束
9. 3. 2  施加离心载荷并求解
9. 4  查看结果
9. 4. 1  旋转结果坐标系
9. 4. 2  查看变形
9. 4. 3  查看应力
9. 5  命令流输入
III.   动力分析篇
第10章  动力学分析介绍
10. 1  动力分析简介
10. 2  动力学分析分类
10. 2. 1  模态分析
10. 2. 2  谐响应分析
10. 2. 3  瞬态动力分析
10. 2. 4  谱分析
10. 3  各类动力学分析的基本步骤
10. 3. 1  模态分析的基本步骤
10. 3. 2  谐响应分析的基本步骤
10. 3. 3  瞬态动力学分析的基本步骤
10. 3. 4  谱分析的基本步骤
第11章  有预应力作用结构的模态分析实例
11. 1  问题描述
11. 2  建立模型
11. 2. 1  指定分析标题并设置分析范畴
11. 2. 2  定义单元类型
11. 2. 3  定义材料性能
11. 2. 4  建立轮盘截面几何模型
11. 2. 5  对轮盘截面进行有限元分网
11. 2. 6  旋转出整个轮盘的有限元模型
11. 3  定义边界条件并求解
11. 3. 1  节点的坐标变换
11. 3. 2  进行静力分析
11. 3. 3  进行模态分析
11. 4  结果分析
11. 4. 1  列出固有频率
11. 4. 2  观察解得的模态
11. 5  命令流输入
第12章  周期对称结构的模态分析实例
12. 1  问题描述
12. 2  建立模型
12. 3  定义边界条件并求解
12. 3. 1  定义分析选项
12. 3. 2  设定周期对称求解选项
12. 3. 3  开始求解
12. 4  查看结果
12. 4. 1  扩展结果
12. 4. 2  读入结果
12. 4. 3  查看模态
12. 5  命令流输入
第13章  有预应力作用结构的谐响应实例
13. 1  问题描述
13. 2  建立模型
13. 2. 1  指定分析标题并设置分析范畴
13. 2. 2  定义单元类型
13. 2. 3  定义材料性能和实常数
13. 2. 4  生成节点
13. 2. 5  生成弦单元
13. 3  定义边界条件. 加载并求解
13. 3. 1  定义载荷和边界条件
13. 3. 2  进行静力分析
13. 3. 3  进行模态分析
13. 3. 4  进行谐响应分析
13. 4  观察分析结果
13. 4. 1  利用POSTl观察结果
13. 4. 2  利用POST26观察结果
13. 5  命令流输入
第14章  瞬态结构动力分析实例
14. 1  问题描述
14. 2  建立模型
14. 2. 1  指定分析标题并设置分析范畴
14. 2. 2  定义单元类型
14. 2. 3  定义单元实常数
14. 2. 4  定义材料性能
14. 2. 5  定义节点
14. 2. 6  生成梁单元和质量单元
14. 3  定义边界条件. 加载并求解
14. 3. 1  指定分析类型及分析选项
14. 3. 2  定义主自由度
14. 3. 3  定义载荷步选项并求解
14. 4  观察分析结果
14. 4. 1  利用POST26观察缩减法结果
14. 4. 2  扩展处理
14. 4. 3  利用POSTl观察结果
14. 5  命令流输入
第15章  随机振动和随机疲劳分析实例
15. 1  问题描述
15. 2  建立模型
15. 2. 1  指定分析标题并设置分析范畴
15. 2. 2  定义单元类型
15. 2. 3  定义单元实常数
15. 2. 4  指定材料特性
15. 2. 5  建立梁有限元模型
15. 2. 6  建立板壳有限元模型
15. 3  定义边界条件. 加载并求解
15. 3. 1  定义载荷和边界条件
15. 3. 2  进行模态求解
15. 3. 3  获得谱解
15. 3. 4  模态合并
15. 4  观察分析结果
15. 4. 1  利用POSTI观察结果
15. 4. 2  在POST26处理器中计算PSDIl向应
15. 4. 3  在POST26后处理器中计算协方差
15. 4. 4  随机疲劳计算
15. 5  命令流输入
第16章  单点响应谱分析实例
16. 1  问题描述
16. 2  建立模型
16. 3  定义边界条件. 加载并求解
16. 3. 1  定义载荷和边界条件
16. 3. 2  进行模态求解
16. 3. 3  获得谱解
16. 3. 4  扩展模态
16. 3. 5  模态合并
16. 4  观察分析结果
16. 4. 1  结果列表
16. 4. 2  云图显示结果
16. 5  命令流输入
IV.   非线性分析篇
第17章  非线性结构分析
17. 1  非线性结构分析简介
17. 1. 1  非线性结构的定义
17. 1. 2  非线性结构分析注意事项
17. 2  非线性结构分析的分析过程
17. 2. 1  建模
17. 2. 2  加载求解
17. 2. 3  结果后处理
17. 3  几何非线性
17. 3. 1  几何非线性简介
17. 3. 2  大应变效应
17. 3. 3  对几何非线性情况的处理方法
17. 4  材料非线性
17. 4. 1  进行塑性分析时的ANSYS输入
17. 4. 2  塑性分析中的输出量
17. 4. 3  塑性分析中的一些基本原则
17. 4. 4  查看结果
17. 5  状态非线性
17. 5. 1  点-点接触分析
17. 5. 2  点-面接触分析
17. 5. 3  面-面的接触分析
第18章  非线性瞬态分析实例
18. 1  问题描述
18. 2  模型建立
18. 2. 1  设置分析标题
18. 2. 2  定义单元类型
18. 2. 3  定义材料性质和强化数据表
18. 2. 4  建立有限元模型
18. 3  定义分析类型. 加载并求解
18. 3. 1  定义分析类型和求解选项
18. 3. 2  定义初始条件和约束
18. 3. 3  求解问题
18. 4  观察分析结果
18. 4. 1  利用POSTl观察结果
18. 4. 2  利用POST26观察结果
18. 5  非线性瞬态分析命令流
第19章  塑性分析实例
19. 1  问题描述
19. 2  建立有限元模型
19. 2. 1  设置分析标题
19. 2. 2  定义参数
19. 2. 3  定义单元类型
19. 2. 4  定义材料特性和多线性随动强化数据表
19. 2. 5  建立几何模型并分网
19. 2. 6  定义耦合集和位移约束
19. 3  加载并求解
19. 3. 1  定义分析类型和求解控制选项
19. 3. 2  定义载荷步并输出载荷步文件
19. 3. 3  求解问题
19. 4  结果分析
19. 4. 1  利用通用后处理器观察结果
19. 4. 2  利用时间历程后处理器分析结果
19. 5  塑性实例分析的命令流方式
第20章  接触分析实例
20. 1  问题描述
20. 2  建立有限元模型
20. 2. 1  设置分析标题
20. 2. 2  定义单元类型
20. 2. 3  定义材料特性
20. 2. 4  建立几何模型并分网
20. 2. 5  创建接触对
20. 3  加载并求解
20. 3. 1  定义对称边界条件和位移约束
20. 3. 2  定义并求解第一个载荷步
20. 3. 3  定义并求解第二载荷步
20. 4  结果分析
20. 4. 1  利用通用后处理器观察结果
20. 4. 2  利用时间历程后处理器分析结果
20. 5  接触分析的命令流
V.   热分析篇
第21章  热-结构耦合分析
21. 1  热-结构耦合分析简介
21. 1. 1  热分析基本知识
21. 1. 2  耦合分析
21. 2  稳态热分析
21. 2. 1  建模
21. 2. 2  施加载荷计算
21. 2. 3  后处理
21. 3  瞬态传热分析
21. 3. 1  建模
21. 3. 2  加载求解
21. 3. 3  结果后处理
21. 4  热-结构耦合分析
第22章  热-应力耦合分析实例
22. 1  问题描述
22. 2  建立模型
22. 2. 1  指定分析标题并设置分析范畴
22. 2. 2  定义单元类型
22. 2. 3  定义材料热学性能
22. 2. 4  建立轴对称几何模型
22. 2. 5  对截面进行有限元分网
22. 3  稳态热分析
22. 3. 1  定义温度边界条件
22. 3. 2  进行稳态热分析求解
22. 3. 3  观察稳态热分析结果
22. 4  结构应力分析
22. 4. 1  转换模型
22. 4. 2  定义结构分析边界条件及温度载荷
22. 4. 3  分析求解
22. 4. 4  观察结构分析结果
22. 5  热-应力耦合分析的命令流