完全掌握ANSYS 14.5有限元分析超级手册

前言第 1章 ANSYS基本操作1.1 ANSYS GUI介绍1.1.1 GUI界面布局1.1.2 GUI普通组件1.1.3 对话框1.2 ANSYS使用环境1.2.1 数据库1.2.2 程序处理器1.2.3 ANSYS文件1.2.4 启动与交互1.3 图形化选取1.3.1 鼠标功能1.3.2 空间选取与实体选取1.3.3 查询选取1.4 ANSYS分析入门1.5 CAD文件输入1.6 本章小结第 2章坐标系与工作平面2.1 坐标系2.1.1 全局坐标系2.1.2 局部坐标系2.1.3 节点坐标系2.1.4 单元坐标系2.1.5 显示坐标系2.1.6 结果坐标系2.2 工作平面2.2.1 创建工作平面2.2.2 工作平面操作2.3 本章小结第 3章几何实体建模3.1 图元基本操作3.1.1 点3.1.2 线3.1.3 面3.1.4 体3.1.5 实体体素3.2 图元通用操作3.3 图元布尔操作3.3.1 布尔操作设置3.3.2 布尔操作3.4 本章小结第 4章有限元建模4.1 有限元建模概述4.1.1 网格划分过程4.1.2 网格划分方式4.2 定义单元属性4.2.1 定义单元类型4.2.2 定义实常数4.2.3 定义截面4.2.4 定义单元坐标系4.2.5 定义材料特性4.3 网格划分控制4.3.1 网格划分 GUI4.3.2 网格属性设置4.3.3 网格尺寸控制4.3.4 网格形状控制4.3.5 划分方式控制4.4 网格划分4.5 网格检查与修改4.5.1 网格细化4.5.2 删除网格4.5.3 网格单元检查4.6 直接生成网格4.7 耦合与约束方程4.7.1 耦合4.7.2 约束方程4.8 本章小结第 5章加载与求解5.1 对象选取、组件与集合5.1.1 对象选取5.1.2 组件与集合5.2 加载5.2.1 加载过程5.2.2 加载对象5.2.3 载荷类型概览5.2.4 自由度约束5.2.5 对称边界条件5.2.6 集中载荷5.2.7 面载荷5.2.8 体载荷5.2.9 惯性载荷5.2.10 载荷通用操作5.2.11 载荷步通用设置5.2.12 加载方式5.3 求解5.3.1 分析类型5.3.2 求解器5.3.3 求解输出5.3.4 多载荷步求解5.3.5 重启动分析5.4 本章小结第 6章后处理6.1 后处理概述6.2 通用后处理器（POST1）6.2.1 读取结果数据6.2.2 图形方式查看结果6.2.3 面操作6.2.4 列表显示结果6.2.5 将结果映射到路径6.2.6 结果查看器6.2.7 部分其他操作6.3 时间历程后处理器（POST26）6.3.1 时间历程变量查看器6.3.2 定义变量6.3.3 变量数据运算操作6.3.4 查看变量6.4 本章小结第 7章 APDL编程7.1 工具栏设置7.2 使用参数7.2.1 参数名7.2.2 标量参数操作7.2.3 使用字符参数7.2.4 参数表达式7.2.5 参数函数7.2.6 数组参数7.3 APDL宏编程7.3.1 创建宏7.3.2 执行宏7.3.3 局部变量7.3.4 程序控制7.3.5 宏嵌套使用与示例7.4 本章小结第 8章线性静力学分析8.1 概述8.1.1 线性材料8.1.2 常用单元8.2 线性静力学分析过程8.2.1 建模8.2.2 加载与求解8.2.3 查看结果8.3 简支悬臂梁算例8.3.1 问题描述与分析8.3.2 前处理8.3.3 加载与求解8.3.4 后处理8.4 2D与 3D分析对比算例8.4.1 问题描述与分析8.4.2 前处理8.4.3 加载与求解8.4.4 后处理8.5 本章小结第 9章非线性静力学分析9.1 概述9.1.1 几何非线性9.1.2 材料非线性9.2 非线性静力学分析过程9.2.1 建模9.2.2 求解控制与求解9.2.3 查看结果9.3 几何非线性分析算例9.3.1 问题描述与分析9.3.2 前处理9.3.3 加载与求解9.3.4 后处理9.4 材料非线性分析算例9.4.1 问题描述与分析9.4.2 前处理9.4.3 加载与求解9.4.4 后处理9.5 本章小结第 10章屈曲分析10.1 概述10.2 屈曲分析过程10.2.1 线性屈曲分析10.2.2 非线性屈曲分析10.3 线性屈曲分析算例10.3.1 问题描述与分析10.3.2 前处理10.3.3 静态分析10.3.4 求解屈曲分析10.3.5 后处理10.4 非线性屈曲分析算例10.4.1 问题描述与分析10.4.2 前处理10.4.3 加载与求解10.4.4 后处理10.5 本章小结第 11章模态分析11.1 概述11.2 模态分析过程11.2.1 建模11.2.2 加载与求解11.2.3 查看结果11.2.4 施加预应力效应11.3 弹簧振子固有频率分析算例11.3.1 问题描述与分析11.3.2 前处理11.3.3 加载与求解11.3.4 后处理11.4 矩形板模态分析11.4.1 问题描述与分析11.4.2 前处理11.4.3 加载与求解11.4.4 后处理11.5 本章小结第 12章瞬态分析12.1 概述12.2 瞬态分析步骤12.2.1 完全法分析瞬态过程12.2.2 模态叠加法分析瞬态过程12.3 完全法瞬态分析算例12.3.1 问题描述与分析12.3.2 前处理12.3.3 加载与求解12.3.4 后处理12.4 模态叠加法瞬态分析算例12.4.1 问题描述与分析12.4.2 前处理12.4.3 模态分析求解12.4.4 加载与求解12.4.5 扩展求解12.4.6 后处理12.5 本章小结第 13章谐响应分析13.1 概述13.1.1 谐响应概念13.1.2 谐响应分析理论简介13.2 谐响应分析过程13.2.1 完全法分析过程13.2.2 模态叠加法13.3 完全法谐响应分析算例13.3.1 问题描述与分析13.3.2 前处理13.3.3 加载与求解13.3.4 后处理13.4 模态叠加法谐响应分析算例13.4.1 问题描述与分析13.4.2 前处理13.4.3 模态分析求解13.4.4 模态叠加求解13.4.5 后处理13.5 本章小结第 14章谱分析14.1 谱分析概述14.2 谱分析过程14.2.1 单点响应谱分析过程14.2.2 随机振动功率谱密度分析14.3 单点响应谱分析算例14.3.1 问题描述与分析14.3.2 前处理14.3.3 模态分析求解14.3.4 谱分析求解14.3.5 组合模态14.3.6 后处理14.4 功率谱密度分析算例14.4.1 问题描述与分析14.4.2 前阶段分析14.4.3 功率谱分析求解14.5 本章小结第 15章线性扰动分析15.1 线性扰动分析概述15.1.1 假设与限制15.1.2 线性扰动分析理论概述15.2 线性扰动分析过程15.2.1 线性扰动模态分析过程15.2.2 线性扰动屈曲分析过程15.2.3 线性扰动谐响应分析过程15.3 线性扰动谐响应分析算例15.3.1 问题描述与分析15.3.2 预分析15.3.3 线性扰动分析15.3.4 后处理15.4 本章小结第 16章初始状态分析16.1 概述16.2 施加初始状态16.2.1 施加初始应力16.2.2 施加初始应变16.2.3 施加初始塑性应变16.2.4 使用初始状态文件16.3 初始应变分析算例16.3.1 问题描述与分析16.3.2 前处理16.3.3 加载与求解16.3.4 后处理16.4 本章小结第 17章垫片分析17.1 概述17.2 垫片分析过程17.2.1 垫片单元17.2.2 垫片材料17.2.3 网格划分17.2.4 求解与查看结果17.3 垫片分析算例17.3.1 问题描述与分析17.3.2 前处理17.3.3 加载与求解17.3.4 后处理17.4 本章小结第 18章断裂力学分析18.1 概述18.1.1 模式18.1.2 力学参数18.1.3 力学仿真方法18.2 断裂力学分析过程18.2.1 建模18.2.2 J积分计算18.2.3 能量释放率计算18.2.4 应力密度系数计算18.3 应力集中点断裂参数分析算例18.3.1 问题描述与分析18.3.2 前处理18.3.3 加载与求解18.3.4 后处理18.4 本章小结第 19章脱落分析19.1 概述19.2 脱落分析过程19.2.1 基于 VCCT的裂纹扩展分析19.2.2 基于接口单元的界面脱落分析19.2.3 基于接触单元的界面脱落分析19.3 脱落分析算例19.3.1 问题描述与分析19.3.2 前处理19.3.3 设置裂纹扩展路径19.3.4 加载与求解19.3.5 后处理19.4 本章小结第 20章疲劳分析20.1 概述20.2 疲劳分析过程20.2.1 疲劳分析过程介绍20.2.2 疲劳分析命令流样式20.3 疲劳分析算例20.3.1 问题描述与分析20.3.2 前处理20.3.3 加载与求解20.3.4 查看结果20.3.5 疲劳计算20.4 本章小结第 21章梁壳分析21.1 概述21.1.1 梁分析概述21.1.2 壳分析概述21.2 梁单元建模分析21.2.1 创建梁截面21.2.2 使用非线性及复合材料梁截面21.3 壳单元建模分析21.3.1 普通壳截面21.3.2 合成壳截面21.4 梁单元分析算例21.4.1 问题描述与分析21.4.2 前处理21.4.3 加载与求解21.4.4 后处理21.5 壳单元分析算例21.5.1 问题分析与描述21.5.2 前处理21.5.3 加载与求解21.5.4 后处理21.6 本章小结第 22章复合材料分析22.1 复合材料分析过程22.1.1 单元选择22.1.2 定义材料构造22.1.3 设置失效准则22.1.4 建模与后处理22.2 复合材料分析算例22.2.1 问题描述与分析22.2.2 前处理22.2.3 加载与求解22.2.4 后处理22.3 本章小结第 23章强化材料分析23.1 强化材料分析概览23.1.1 强化方式23.1.2 强化材料建模过程23.1.3 强化单元23.2 离散强化分析算例23.2.1 问题描述与分析23.2.2 前处理23.2.3 加载与求解23.2.4 后处理23.3 本章小结第 24章接触分析24.1 概述24.2 GUI交互工具24.2.1 接触管理器24.2.2 接触向导24.3 面面接触分析24.3.1 面面接触单元24.3.2 面面接触分析过程24.4 点面接触24.4.1 点面接触单元24.4.2 点面接触分析过程24.5 梁梁接触分析24.5.1 梁梁接触单元与建模24.5.2 梁梁接触分析过程24.6 线面接触24.7 点点接触24.7.1 点点接触单元24.7.2 点点接触分析过程24.8 多点约束和装配24.8.1 实体—实体装配与壳－壳装配24.8.2 壳—实体装配24.8.3 基于面的约束24.9 过盈配合算例24.9.1 问题描述与分析24.9.2 前处理24.9.3 加载与求解24.9.4 后处理24.10 实体—实体装配算例24.10.1 问题描述与分析24.10.2 前处理24.10.3 加载与求解24.10.4 后处理24.11 本章小结第 25章多体运动分析25.1 概述25.2 运动学分析25.2.1 柔体建模25.2.2 刚体建模25.2.3 连接部件25.2.4 分析过程25.3 多体运动分析算例25.3.1 问题描述与分析25.3.2 前处理25.3.3 加载与求解25.3.4 查看结果25.4 本章小结参考文献光盘目录Contents第 01章自适应网格划分01.1 概述01.1.1 自适应网格划分前提01.1.2 自适应网格划分使用建议01.2 自适应网格划分过程01.2.1 自适应网格划分基本过程01.2.2 修改基本过程01.3 自适应网格划分算例01.3.1 问题描述与分析01.3.2 前处理01.3.3 自适应网格划分01.3.4 查看结果01.4 本章小结第 02章 2D转 3D分析02.1 概述02.1.1 要求02.1.2 限制02.2 2D转 3D分析过程02.2.1 分析流程概览02.2.2 关键命令02.2.3 分析流程关键步骤02.3 2D转 3D分析算例02.3.1 问题描述与分析02.3.2 基础分析02.3.3 拉伸模型02.3.4 拉伸后分析02.4 本章小结第 03章循环对称结构分析 03.1 概述03.1.1 分析概览03.1.2 求解限制03.2 循环对称模型03.2.1 基本扇区03.2.2 边缘组件03.2.3 结构验证03.3 循环对称结构分析过程03.3.1 循环对称静力学分析03.3.2 循环对称模态分析03.3.3 循环对称屈曲分析03.3.4 循环对称谐响应分析03.4 循环对称结构分析算例03.4.1 问题描述与分析03.4.2 前处理03.4.3 加载与求解03.4.4 后处理03.5 本章小结第 04章子结构分析04.1 子结构概述04.1.1 子结构优势04.1.2 超单元 MATRIX5004.2 子结构分析过程04.2.1 子结构分析通用过程04.2.2 输入样式04.2.3 自顶而下子结构分析04.2.4 超单元嵌套04.2.5 有预应力的子结构04.3 子结构分析算例04.3.1 问题分析与描述04.3.2 生成过程04.3.3 使用过程04.3.4 扩展过程04.4 本章小结第 05章组件模态合成05.1 概述05.1.1 CMS方法05.1.2 CMS使用的求解器05.2 CMS分析过程05.2.1 生成过程05.2.2 使用过程和扩展过程05.2.3 超单元扩展05.2.4 绘制模态形状05.3 CMS算例05.3.1 问题描述与分析05.3.2 生成过程05.3.3 使用过程05.3.4 扩展过程05.4 本章小结第 06章子模型分析06.1 子模型概述06.2 子模型分析过程06.2.1 创建并分析较粗糙的模型06.2.2 创建子模型06.2.3 创建切割边界插值06.2.4 分析子模型06.2.5 比较验证06.2.6 子模型分析输入样式06.2.7 壳到体子模型06.3 子模型分析算例06.3.1 问题描述与分析06.3.2 基础分析06.3.3 创建并分析子模型06.4 本章小结第 07章单元生死07.1 概述07.1.1 单元生死过程07.1.2 支持单元07.2.3 使用建议07.2.4 改变材料07.2 单元生死分析过程07.2.1 建模07.2.2 施加载荷并求解07.2.3 查看结果07.2.4 使用结果控制单元生死07.3 单元生死分析算例07.3.1 问题描述与分析07.3.2 前处理07.3.3 加载与求解07.3.4 查看结果07.4 本章小结第 08章结构热分析08.1 热分析概述08.1.1 单位08.1.2 单元类型08.1.3 基础理论08.2 分析过程08.2.1 稳态热分析过程08.2.2 瞬态热分析过程08.3 扇面热应力分析08.3.1 问题描述与分析08.3.2 热分析前处理08.3.3 求解温度场08.3.4 热分析结果处理08.3.5 结构分析前处理08.3.6 求解应力场08.3.7 结构分析结果处理08.4 圆筒壁瞬态热分析08.4.1 问题描述与分析08.4.2 前处理08.4.3 施加载荷并求解08.4.4 查看结果08.5 本章小结

本书针对 ANSYS 14.5在有限元分析领域内的应用进行编写。书中讲述的内容是使用 ANSYS进行有限元分析的必备知识。通过全面学习本书，用户可以获得使用 ANSYS进行有限元分析的基本技能，并能快速掌握使用有限元分析进行工作的一般方法。　　本书共分为 2北京上地 5章，根据内容侧重点的不同，可划分为基础知识与专题应用两大部分。其中基础知识部分包括前 7章，主要内容包括 ANSYS基本操作、坐标系与工作平面、几何实体建模、有限元模型、加载与求解、后处理及 APDL编程。专题应用部分包括后面 18章，既涉及了有限元分析中一些较为基础的分析（如静力学分析、模态分析、屈曲分析等），也涉及了一些较为高级的分析（如子结构分析、子模型分析、疲劳分析、复合材料分析、接触分析等）。书中所有实例的相关文件都保存在随书附赠的光盘中，此外还附赠 ANSYS 14.5的 133页的超值内容。　　本书是理想的自学参考书，适合广大 ANSYS初中级读者使用；也可作为大中专院校的教师和在校生相关专业，以及社会有关培训机构的教材。