工程结构分析

基础知识篇

第1章 ANSYS软件基本介绍

1.1 概述

1.1.1 ANSYS软件的特点和组成

1.1.2 ANSYS软件的功能

1.1.3 ANSYS主要产品系列介绍

1.2 ANSYS的启动与退出

1.2.1 ANSYS的启动

1.2.2 ANSYS的退出

1.3 ANSYS用户界面

1.4 ANSYS的文件形式

1.5 典型的ANSYS分析过程

1.5.1 前处理

1.5.2 加载求解

1.5.3 后处理

1.6 引 例

1.6.1 问题描述

1.6.2 分析过程

第2章 ANSYS前处理

2.1 环境设置

2.1.1 设置工作目录

2.1.2 定义工作文件名和分析标题

2.2 定义单元类型

2.2.1 单元类型简介

2.2.2 定义单元类型

2.3 定义实常数及材料属性

2.3.1 定义实常数

2.3.2 定义材料属性

2.4 建立几何模型

2.4.1 建模方法

2.4.2 坐标系和工作平面

2.4.3 几何元素的建立

2.4.4 布尔运算

2.5 实例

2.5.1 实例一：轴类零件建模

2.5.2 实例二：支座建模

2.6 网格划分

2.6.1 网格类型

2.6.2 划分网格的方式

2.6.3 控制和修改生成的网格

2.7 网格划分实例

2.7.1 实例一：轴的网格划分

2.7.2 实例二：支座的网格划分

第3章 ANSYS加载与求解

3.1 载荷的施加

3.1.1 概述

3.1.2 各种载荷的施加

3.2 求解

3.2.1 载荷步及其相关术语

3.2.2 载荷步选项

3.2.3 求 解

第4章 ANSYS后处理

4.1 通用后处理

4.1.1 读入结果文件

4.1.2 结果显示

4.1.3 结果查询

4.1.4 单元表

4.2 时间历程后处理

4.2.1 定义变量

4.2.2 存储变量

4.2.3 显示结果

4.2.4 生成响应谱

4.2.5 变量的数学运算

4.2.6 变量和数组相互赋值

4.2.7 数据平滑

实例分析篇

第5章 结构线性静力分析

5.1 概述

5.2 分析步骤及要点提示

5.3 分析实例

5.3.1 实例一：平面桁架的静力分析

5.3.2 实例二：板的静力分析

5.3.3 实例三：梁的静力分析

5.3.4 实例四：受函数载荷的轴承的静力分析

第6章 结构非线性分析

6.1 概述

6.1.1 非线性分析的概念及分类

6.1.2 非线性分析的特点和注意事项

6.2 分析步骤和要点提示

6.2.1 前处理和建模

6.2.2 加载和求解

6.2.3 后处理和检查结果

6.3 几何非线性分析

6.3.1 大应变分析

6.3.2 大应变分析实例

6.3.3 屈曲分析

6.3.4 屈曲分析实例

6.4 材料非线性分析

6.4.1 弹塑性概述

6.4.2 塑性分析实例

6.5 状态非线性分析

6.5.1 概述

6.5.2 面一面接触分析

6.5.3 点一面接触分析

6.5.4 点一点接触分析

6.5.5 接触分析实例

第7章 结构动力学分析

7.1 模态分析

7.1.1 模态分析概述

7.1.2 模态分析的步骤

7.1.3 特殊的模态分析

7.1.4 模态分析实例

7.2 谐响应分析

7.2.1 谐响应分析概述

7.2.2 Full法

7.2.3 Reduced法

7.2.4 Mode Superposition法

7.2.5 分析实例

7.3 瞬态动力学分析

7.3.1 概述

7.3.2 Full法分析步骤

7.3.3 Reduced法分析步骤

7.3.4 模态叠加法分析步骤

7.3.5 分析实例

7.4 谱分析

7.4.1 概述

7.4.2 单点响应谱分析步骤

7.4.3 随机振动分析步骤

7.4.4 多点响应谱分析步骤

7.4.5 分析实例——随机振动分析

第8章 结构热力学分析

8.1 概述

8.1.1 ANSYS热分析的特点

8.1.2 ANSYS热分析的单元

8.1.3 ANSYS热分析误差估计

8.2 稳态传热分析

8.2.1 稳态热分析的基本步骤

8.2.2 稳态热分析实例

8.3 瞬态传热分析

8.3.1 瞬态热分析的主要步骤

8.3.2 相变问题

8.3.3 瞬态热分析实例

8.4 结构热应力分析

8.4.1 热应力分析方法

8.4.2 热应力分析实例

第9章 结构优化设计

9.1 优化设计的基本概念

9.1.1 优化设计概述

9.1.2 基本概念

9.2 优化设计的步骤

9.2.1 生成分析文件

9.2.2 进行优化分析

9.2.3 查看优化设计结果

9.3 三杆桁架的优化设计

9.3.1 问题描述

9.3.2 分析步骤

第10章 结构可靠度分析

10.1 概述

10.2 可靠度分析的步骤

10.2.1 创建分析文件

10.2.2 进行可靠度分析

10.2.3 查看可靠度分析结果

10.3 可靠度分析实例

10.3.1 问题描述

10.3.2 分析步骤

参考文献

《工程结构分析：ANSYS应用》分为基础知识篇和实例分析篇两篇。基础知识篇介绍了ANSYS软件的基本功能，结合实例对其基本操作方法进行了说明。实例分析篇中，对如何应用ANSYS软件对工程结构力学性能进行分析的过程和步骤进行了较为详尽的介绍，包括线性静力分析、非线性分析、动力学分析、热力学分析中结构几何模型创建、有限元模型生成、材料属性的设置、载荷的施加方法和问题求解以及后处理检查分析结果等内容；作为ANSYS高级技术应用，结合实例对ANSYS结构优化设计和可靠度分析过程进行了简要介绍。
　　《工程结构分析：ANSYS应用》可作为理工科院校相关专业的高年级本科生、研究生及教师应用ANSYS程序进行工程结构仿真分析的入门教材，也可作为从事机械制造、造船、航天航空、汽车交通、土木工程、水利、日用家电等专业的科研人员和工程技术人员利用ANSYS进行仿真分析的参考书。

《工程结构分析：ANSYS应用》重点介绍了应用ANSYS软件进行工程结构分析的方法和步骤。为便于初学者在较短时间内掌握应用ANSYS进行工程结构分析的方法，书中的实例分析均给出了详细的GUI操作方式和命令流，可作为理工科院校相关专业的高年级本科生、研究生及教师应用ANSYS程序进行工程结构仿真分析的入门教材，也可作为从事机械制造、造船、航天航空、汽车交通、土木工程、水利、日用家电等专业的科研人员和工程技术人员利用ANSYS进行仿真分析的参考书。