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| 內容簡介： |
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本书的中心是引领读者解决工程实际问题，围绕该中心精选了工程应用中的30个案例，内容分6篇，包括前处理、结构静力学分析、结构动力学分析、非线性分析、热分析及热应力计算，以及综合应用。通过精选的实例，读者可以循序渐进地掌握ANSYS软件的基础知识。此外，参照这些实例的步骤，把模型或参数做简单的修改，就能解决工程实际问题。本书总结了编著者多年教学和工程经验，讲解详细、深入浅出、实例典型全面，且每个实例都配备了GUI分析步骤和对应的命令流。既适合初学者使用，也适合对ANSYS软件有一定使用经验的读者解决实际问题时参考。读者能够在较短时间内，既知其然，又知其所以然。本书可以作为高等院校机械、建筑、力学类专业本科生或研究生的教材，也可作为相关领域工程技术人员进阶、提高的参考书。
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| 關於作者： |
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高耀东，男，教授，硕士研究生导师。研究方向为有限元技术的应用与开发。承担过国家自然科学基金项目、内蒙古自然科学基金项目多项。出版多本著作。在ANSYS机械工程仿真领域具备丰富的教学与实践经验。
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| 目錄：
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目 录
0 绪论1
0.1 ANSYS简介1
0.1.1 ANSYS的主要功能1
0.1.2 ANSYS的特点2
0.1.3 ANSYS产品简介2
0.1.4 处理器3
0.2 ANSYS软件的使用4
0.2.1 ANSYS软件解决问题的步骤4
0.2.2 命令输入方法5
0.2.3 图形用户界面（GUI）5
0.2.4 对话框及其组成控件6
0.2.5 ANSYS的菜单系统9
第一篇 前处理
第1例 关键点和线的创建实例—正弦曲线12
1.1 实体建模概述12
1.1.1 关键点的创建13
1.1.2 线的创建14
1.2 正弦曲线创建原理15
1.3 创建步骤16
1.4 命令流19
1.5 高级应用20
第2例 工作平面及实体创建的应用实例—相交圆柱体23
2.1 面的创建23
2.2 体的创建26
2.3 工作平面27
2.3.1 工作平面的设置28
2.3.2 工作平面的偏移和旋转28
2.4 相交圆柱体的剖面图30
2.5 创建步骤30
2.6 命令流33
2.7 高级应用33
第3例 复杂形状实体的创建实例—螺栓35
3.1 高级建模技术35
3.1.1 布尔运算35
3.1.2 挤出39
3.1.3 有关实体建模的其他操作41
3.2 螺栓的视图43
3.3 创建步骤43
3.4 命令流46
3.5 高级应用47
第4例 几何模型的单元划分实例—面51
4.1 有限元模型创建概述51
4.1.1 几何模型单元划分的步骤51
4.1.2 单元类型51
4.1.3 定义实常数52
4.1.4 材料属性52
4.1.5 截面54
4.1.6 分配单元属性57
4.1.7 单元形状及划分方法选择58
4.1.8 单元尺寸控制58
4.1.9 划分单元命令61
4.1.10 MeshTool对话框61
4.1.11 单元形状检查61
4.1.12 修改网格62
4.2 问题描述63
4.3 创建步骤64
4.4 命令流67
4.5 高级应用—常见形状几何实体的单元划分68
第二篇 结构静力学分析
第5例 杆系结构的静力学分析实例—平面桁架70
5.1 结构静力学分析概述70
5.1.1 建立有限元模型70
5.1.2 加载并求解71
5.1.3 查看结果71
5.2 桁架结构72
5.3 问题描述及解析解72
5.4 分析步骤72
5.5 命令流76
5.6 高级应用77
第6例 杆系结构的静力学分析实例—悬臂梁79
6.1 梁结构概述79
6.2 问题描述及解析解79
6.3 分析步骤80
6.4 命令流84
6.5 高级应用85
第7例 平面问题的求解实例—厚壁圆筒问题89
7.1 平面问题89
7.2 对称性89
7.3 ANSYS平面单元90
7.4 问题描述及解析解90
7.5 分析步骤90
7.6 命令流95
7.7 高级应用96
第8例 空间结构问题的求解实例—扳手的受力分析98
8.1 空间结构98
8.2 问题描述98
8.3 分析步骤98
8.4 命令流103
8.5 高级应用104
第9例 各种坐标系的应用实例—圆轴扭转111
9.1 实体选择、组件和部件111
9.1.1 实体选择111
9.1.2 实体选择命令112
9.1.3 组件和部件117
9.2 坐标系118
9.2.1 坐标系和工作平面概述118
9.2.2 有关坐标系的操作120
9.3 问题描述123
9.4 分析步骤123
9.5 命令流129
第三篇 结构动力学分析
第10例 模态分析实例—均匀直杆的固有频率分析131
10.1 结构动力学概述131
10.2 模态分析131
10.2.1 模态分析的求解方法131
10.2.2 模态分析步骤132
10.2.3 模态分析选项133
10.3 问题描述及解析解135
10.4 分析步骤135
10.5 命令流139
10.6 高级应用140
第11例 模态分析实例—斜齿圆柱齿轮的固有频率分析143
11.1 问题描述及解析解143
11.2 分析步骤143
11.3 命令流149
第12例 有预应力模态分析实例—弦的横向振动151
12.1 概述151
12.2 问题描述及解析解151
12.3 分析步骤152
12.4 命令流157
第13例 谐响应分析实例—单自由度系统的受迫振动159
13.1 谐响应分析159
13.1.1 概述159
13.1.2 谐响应分析的步骤160
13.1.3 谐响应分析操作162
13.2 问题描述及解析解163
13.3 分析步骤164
13.4 命令流169
13.5 高级应用169
第14例 瞬态动力学分析实例—凸轮从动件运动分析172
14.1 瞬态动力学分析172
14.1.1 概述172
14.1.2 完全法瞬态动力学分析的步骤173
14.1.3 模态叠加法瞬态动力学分析的步骤174
14.1.4 瞬态动力学分析操作176
14.1.5 积分时间步长的确定179
14.2 问题描述及解析解179
14.3 分析步骤180
14.4 命令流188
14.5 高级应用190
第15例 连杆机构运动分析实例—曲柄滑块机构193
15.1 概述193
15.2 问题描述及解析解193
15.3 分析步骤194
15.4 命令流202
第四篇 非线性分析
第16例 结构非线性分析—盘形弹簧载荷和变形关系分析205
16.1 非线性分析的基本概念205
16.1.1 概述205
16.1.2 非线性有限元方程的求解方法206
16.1.3 非线性分析的特性207
16.2 非线性分析的基本过程208
16.2.1 非线性分析的步骤208
16.2.2 非线性分析的操作209
16.3 几何非线性分析212
16.3.1 几何非线性概述212
16.3.2 应力和应变212
16.3.3 几何非线性分析的注意事项213
16.4 问题描述213
16.5 分析步骤213
16.6 命令流220
第17例 稳定性问题分析实例—屈曲分析222
17.1 概述222
17.1.1 屈曲分析的定义222
17.1.2 特征值屈曲分析过程222
17.2 问题描述及解析解223
17.3 分析步骤224
17.4 命令流228
第18例 非线性屈曲分析实例—悬臂梁230
18.1 非线性屈曲分析过程230
18.2 问题描述及解析解230
18.3 分析步骤231
18.4 命令流239
第19例 弹塑性分析实例—自增强厚壁圆筒承载能力研究241
19.1 材料非线性分析241
19.1.1 材料非线性概述241
19.1.2 塑性力学的基本法则242
19.1.3 输入材料数据243
19.2 问题描述及解析解244
19.3 分析步骤245
19.4 命令流253
第20例 材料蠕变分析实例—受拉平板255
20.1 蠕变简介255
20.2 问题描述255
20.3 分析步骤256
20.4 命令流261
第21例 接触分析实例—平行圆柱体承受法向载荷时的接触应力分析263
21.1 接触概述263
21.1.1 接触问题的基本知识263
21.1.2 面-面接触266
21.2 问题描述和解析解269
21.3 分析步骤269
21.4 命令流277
21.5 高级应用279
第22例 单元生死技术应用—厚壁圆筒自增强后精加工286
22.1 单元生死技术286
22.1.1 概述286
22.1.2 单元生死的实现和应用286
22.1.3 使用ANSYS结果控制单元生死288
22.1.4 单元生死有关操作288
22.2 问题描述289
22.3 分析步骤289
22.4 命令流295
第五篇 热分析及热应力计算
第23例 瞬态热分析实例—水箱297
23.1 耦合场分析概述297
23.1.1 耦合场分析的定义297
23.1.2 耦合场分析的类型297
23.2 热应力计算300
23.2.1 ANSYS热分析简介300
23.2.2 稳态热分析步骤302
23.2.3 瞬态热分析步骤302
23.3 问题描述303
23.4 分析步骤304
23.5 命令流310
第24例 热辐射分析实例—平行平板间辐射311
24.1 热辐射311
24.1.1 固体热辐射311
24.1.2 物体间的辐射传热312
24.2 问题描述及解析解313
24.3 分析步骤313
24.4 命令流318
第25例 热应力分析（使用耦合单元）实例—液体管路319
25.1 问题描述319
25.2 分析步骤319
25.3 命令流323
25.4 高级应用324
第26例 热应力分析（间接法）实例—液体管路326
26.1 概述326
26.1.1 热分析326
26.1.2 结构分析327
26.2 问题描述327
26.3 分析步骤328
26.4 命令流333
第六篇 综合应用
第27例 模型力学特性计算实例—液体容器倾翻特性的研究335
27.1 问题描述335
27.2 分析步骤336
27.3 命令流340
第28例 载荷工况组合实例—简支梁342
28.1 概述342
28.2 问题描述及解析解342
28.3 分析步骤343
28.4 命令流349
第29例 利用MPC技术对SOLID-SHELL单元进行连接实例—简支梁351
29.1 概述351
29.1.1 使用约束方程351
29.1.2 MPC法351
29.2 问题描述352
29.3 分析步骤352
29.4 说明359
29.5 命令流359
29.6 结构模型全部采用SOLID单元的分析命令流361
第30例 带预紧力的螺栓联接的有限元分析364
30.1 螺栓联接的受力分析364
30.2 分析方法简介364
30.2.1 预紧单元PRETS179364
30.2.2 PSMESH命令365
30.2.3 SLOAD命令365
30.3 单个螺栓联接的分析实例365
30.4 螺栓组联接的分析实例368
30.5 简化模型方法371
30.6 用温度收缩法模拟预紧力375
30.7 说明377
附录378
参考文献381
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