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| 內容簡介： |
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本书以ANSYS 2020为平台，对应用ANSYS进行机械与结构有限元分析的基本思路、操作步骤和应用技巧进行了详细介绍，全书从实际应用出发，结合编者使用该软件的经验，对实例部分的操作过程采用GUI方式逐步进行了讲解。为了帮助读者熟悉ANSYS的相关操作命令，在每个实例的后面均列出了分析过程的命令流文件。全书共10章，第1章为绪论，第2章介绍了ANSYS 2020图形用户界面；第3章介绍了建立实体模型，第4章介绍了ANSYS分析基本步骤，第5章介绍了静力分析，第6章介绍了非线性分析，第7章介绍了动力学分析，第8章介绍了热分析，第9章介绍了参数化与单元的生和死，第10章介绍了子模型。本书适用于ANSYS软件的初、中级用户，可作为理工科院校相关专业高年级本科生、研究生的培训教材，也可作为从事结构分析相关行业的工程技术人员的参考书。
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目 录前言第1章 绪论11.1 有限元法简介21.1.1 有限元法的基本思想21.1.2 有限元法的基本概型31.1.3 有限元法的分析步骤51.2 ANSYS简介51.2.1 ANSYS的发展51.2.2 ANSYS的功能61.3 ANSYS 2020的启动和配置71.3.1 ANSYS 2020的启动71.3.2 ANSYS 2020运行环境配置81.4 ANSYS程序结构91.4.1 处理器91.4.2 文件格式91.4.3 输入方式91.4.4 输出文件类型10第2章 ANSYS 2020图形用户界面112.1 图形用户界面的组成122.2 启动图形用户界面132.3 对话框及其组件142.3.1 文本框142.3.2 单选列表142.3.3 双列选择列表152.3.4 标签对话框152.3.5 选取框152.4 通用菜单162.4.1 文件菜单172.4.2 选取菜单192.4.3 列表菜单212.4.4 绘图菜单252.4.5 绘图控制菜单252.4.6 工作平面菜单322.4.7 参量菜单342.4.8 宏菜单362.4.9 菜单控制菜单382.4.10 帮助菜单382.5 输入窗口402.6 主菜单402.6.1 优选项412.6.2 预处理器422.6.3 求解器462.6.4 通用后处理器492.6.5 时间历程后处理器522.6.6 记录编辑器542.7 输出窗口552.8 工具条552.9 图形窗口562.9.1 图形显示562.9.2 多窗口绘图582.9.3 增强图形显示612.10 个性化界面622.10.1 改变字体和颜色622.10.2 改变GUI的启动菜单显示622.10.3 改变菜单链接和对话框62第3章 建立实体模型643.1 实例导航——几何模型的输入653.1.1 输入IGES单一实体653.1.2 输入SAT 单一实体673.1.3 输入SAT集合703.1.4 输入Parasolid 单一实体743.2 实例导航——对输入模型进行修改763.3 实例导航——自主建模803.3.1 自顶向下建模实例803.3.2 自底向上建模实例90第4章 ANSYS分析基本步骤1024.1 分析问题1034.1.1 问题描述1034.1.2 确定问题的范围1044.2 建立有限元模型1064.2.1 创建实体模型1064.2.2 对实体模型进行网格划分1134.3 施加载荷1154.4 进行求解1194.4.1 求解器的类别1194.4.2 求解检查1204.4.3 求解的实施1204.4.4 求解会碰到的问题1214.5 后处理1214.6 分析步骤示例——悬臂梁1254.6.1 分析问题1254.6.2 建立有限元模型1254.6.3 施加载荷1314.6.4 进行求解1324.6.5 后处理1324.6.6 命令流134第5章 静力分析1365.1 静力分析介绍1375.1.1 结构静力分析简介1375.1.2 静力分析的类型1385.1.3 静力分析基本步骤1385.2 平面问题静力分析实例——平面齿轮1385.2.1 分析问题1395.2.2 建立模型1395.2.3 定义边界条件并求解1545.2.4 查看结果1575.2.5 命令流方式1615.3 轴对称结构静力分析实例——旋转外轮1615.3.1 分析问题1615.3.2 建立模型1615.3.3 定义边界条件并求解1715.3.4 查看结果1735.3.5 命令流方式1785.4 周期对称结构的静力分析实例——标准齿轮1785.4.1 分析问题1785.4.2 建立模型1795.4.3 定义边界条件并求解1885.4.4 查看结果1905.4.5 命令流方式1965.5 任意三维结构的静力分析实例——联轴器1975.5.1 分析问题1975.5.2 建立模型1975.5.3 定义边界条件并求解2015.5.4 查看结果2055.5.5 命令流方式212第6章 非线性分析2136.1 非线性分析介绍2146.1.1 非线性分析简介2146.1.2 非线性分析的类型2146.1.3 非线性分析基本步骤2156.2 几何非线性分析实例——薄圆盘2166.2.1 分析问题2176.2.2 建立模型2176.2.3 定义边界条件并求解2216.2.4 查看结果2256.2.5 命令流方式2296.3 材料非线性分析实例——铆钉2306.3.1 分析问题2306.3.2 建立模型2316.3.3 定义边界条件并求解2376.3.4 查看结果2396.3.5 命令流方式2436.4 状态非线性分析实例——齿轮啮合2436.4.1 分析问题2436.4.2 建立模型2446.4.3 定义边界条件并求解2546.4.4 查看结果2576.4.5 命令流方式2596.5 非线性蠕变分析实例——螺栓蠕变2596.5.1 问题描述2606.5.2 建立模型2606.5.3 设置分析并求解2636.5.4 查看结果2666.5.5 命令流方式2696.6 接触问题分析实例——深沟球轴承2696.6.1 问题描述2696.6.2 GUI方式2706.6.3 查看结果2806.6.4 命令流方式283第7章 动力学分析2847.1 动力分析介绍2857.1.1 动力分析简介2857.1.2 动力分析的类型2857.1.3 动力分析基本步骤2867.2 结构模态分析实例——齿轮结构2917.2.1 分析问题2927.2.2 建立模型2927.2.3 进行模态设置、定义边界条件并求解2997.2.4 查看结果3037.2.5 命令流方式3067.3 谐响应分析实例——弹簧质子3067.3.1 问题描述3067.3.2 建模及划分网格3077.3.3 模态分析3117.3.4 谐响应分析3137.3.5 观察结果3157.3.6 命令流方式3187.4 瞬态动力学分析实例——振动系统3187.4.1 分析问题3187.4.2 建立模型3197.4.3 进行瞬态动力分析设置、定义边界条件并求解3247.4.4 查看结果3297.4.5 命令流方式3317.5 谱分析实例——平板结构3317.5.1 分析问题3327.5.2 建立模型3327.5.3 定义边界条件并求解3407.5.4 查看结果3477.5.5 命令流方式354第8章 热分析3558.1 热分析介绍3568.1.1 热分析的类型3568.1.2 热分析的基本过程3568.2 稳态热分析的实例——换热管3578.2.1 分析问题3578.2.2 建立模型3588.2.3 定义边界条件并求解3678.2.4 查看结果3688.2.5 命令流方式3698.3 瞬态热分析实例——钢球淬火3698.3.1 分析问题3698.3.2 建立模型3698.3.3 定义边界条件并求解3738.3.4 查看结果3768.3.5 命令流方式3808.4 热辐射分析实例——长方体形坯料空冷过程分析3808.4.1 问题描述3808.4.2 问题分析3808.4.3 GUI操作步骤3818.4.4 命令流方式386第9章 参数化与单元的生和死3879.1 参数化设计语言3889.1.1 参数化设计语言介绍3889.1.2 参数化设计语言的功能3889.2 参数化设计语言实例——悬臂梁3909.2.1 分析问题3909.2.2 建立模型3919.2.3 定义边界条件并求解3949.2.4 查看结果3969.2.5 命令流方式3979.3 单元的生和死3989.3.1 单元的生和死介绍3999.3.2 单元的生和死方法3999.3.3 单元的生和死步骤4009.4 单元的生和死实例——等截面杆4019.4.1 分析问题4019.4.2 建立模型4029.4.3 关闭单元4109.4.4 命令流方式412第10章 子模型41510.1 子模型简介41610.1.1 子模型概述41610.1.2 子模型方法41610.1.3 子模型过程41710.2 子模型实例——带孔方板42010.2.1 分析问题42010.2.2 建立并分析粗糙模型42110.2.3 建立并分析子模型43010.2.4 命令流方式437
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有限元法作为数值计算方法中在工程分析领域应用较为广泛的一种计算方法，自20世纪中叶以来，以其独有的计算优势得到了广泛的发展和应用，已出现了不同的有限元算法，并由此产生了一批非常成熟的通用和专业有限元分析软件。其中，ANSYS软件因为有多物理场耦合分析功能而成为CAE软件的应用主流，在工程分析中得到了较为广泛的应用。ANSYS软件是美国ANSYS公司开发的大型通用有限元分析(FEA)软件。作为一款CAE软件，它能够进行结构、热、声、流体以及电磁场等方面的研究，在核工业、铁道、石油化工、航空航天、机械制造、能源、交通、国防军工、电子、土木工程、造船、生物医药、轻工、地矿、水利、日用家电等领域有着广泛的应用。ANSYS软件功能强大，操作简单方便，现在它已成为国际较为流行的有限元分析软件，在历年FEA评比中都名列。目前，我国有很多所理工院校都采用ANSYS软件进行有限元分析或者作为教学用软件。本书以ANSYS 2020为平台，对应用ANSYS进行机械与结构有限元分析的基本思路、操作步骤和应用技巧进行了详细介绍，并结合典型工程应用实例详细讲述了ANSYS在机械与结构工程中的应用方法。本书从实际应用出发，结合编者使用该软件的经验，对实例部分的操作过程采用GUI方式逐步进行了讲解。为了帮助读者熟悉ANSYS的相关操作命令，在每个实例的后面均列出了分析过程的命令流文件。全书共10章，第1章为绪论，第2章介绍了ANSYS 2020图形用户界面，第3章介绍了建立实体模型，第4章介绍了ANSYS分析基本步骤，第5章介绍了静力分析，第6章介绍了非线性分析，第7章介绍了动力学分析，第8章介绍了热分析，第9章介绍了参数化与单元的生和死，第10章介绍了子模型。本书附有电子资料包，其中除了有每一个实例GUI实际操作步骤的视频以外，还给出了每个实例的命令流文件，读者可以直接调用，还可以登录百度网盘（地址：https://pan.baidu.com/s/1Ya843fniHdXE4S0U5niJ_Q ，密码：swsw）进行下载。由于编者的水平有限，缺点和错误在所难免，欢迎读者加入学习交流QQ群（180284277）或者登录网站www.sjzswsw.com或发邮件至714491436@qq.com提出宝贵意见。编 者
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