《詳解ANSYS有限元分析》是2015年電子工業出版社出版的圖書，作者是劉平安、槐創鋒。
基本介紹
- 中文名：詳解ANSYS有限元分析
- 作者：劉平安、槐創鋒
- 出版社：電子工業出版社
- 出版時間：2015年
- 頁數：384 頁
- 定價：59 元
- 開本：16 開
- ISBN：9787121256578
目錄,內容簡介,
目錄
第1章 ANSYS概論 1
1.1 有限元常用術語 1
1.2 有限元法的分析過程 2
1.3 ANSYS 15.0的安裝與啟動 3
1.3.1 系統要求 3
1.3.2 設定運行參數 4
1.3.3 啟動與退出 7
1.4 ANSYS分析的基本過程 8
1.4.1 前處理 8
1.4.2 載入並求解 8
1.4.3 後處理 9
第2章 圖形用戶界面 10
2.1 ANSYS 15.0圖形用戶界面的組成 10
2.2 對話框及其組件 12
2.2.1 文本框 12
2.2.2 單選列表 13
2.2.3 雙列選擇列表 13
2.2.4 標籤對話框 13
2.2.5 選取框 14
2.3 通用選單 15
2.3.1 檔案選單 15
2.3.2 選取選單 17
2.3.3 列表選單 20
2.3.4 繪圖選單 23
2.3.5 繪圖控制選單 24
2.3.6 工作平面選單 30
2.3.7 參量選單 32
2.3.8 宏選單 35
2.3.9 選單控制選單 36
2.3.10 幫助選單 36
2.4 輸入視窗 38
2.5 主選單 38
2.5.1 優選項 39
2.5.2 預處理器 39
2.5.3 求解器 44
2.5.4 通用後處理器 47
2.5.5 時間歷程後處理器 50
2.5.6 記錄編輯器 51
2.6 輸出視窗 52
2.7 工具條 52
2.8 圖形視窗 53
2.8.1 圖形顯示 53
2.8.2 多視窗繪圖 55
2.8.3 增強圖形顯示 58
2.9 個性化界面 58
2.9.1 改變顏色和字型 59
2.9.2 改變GUI的啟動選單顯示 59
2.9.3 改變選單連結和對話框 59
第3章 幾何建模 60
3.1 幾何建模概述 60
3.1.1 自底向上創建幾何模型 60
3.1.2 自頂向下創建幾何模型 61
3.1.3 布爾運算操作 61
3.1.4 拖拉和旋轉 62
3.1.5 移動和複製 62
3.1.6 修改模型（清除和刪除） 62
3.1.7 從IGES檔案幾何模型導入到ANSYS 63
3.2 坐標系簡介 63
3.2.1 總體和局部坐標系 63
3.2.2 顯示坐標系 66
3.2.3 節點坐標系 66
3.2.4 單元坐標系 67
3.2.5 結果坐標系 67
3.3 工作平面的使用 68
3.3.1 定義一個新的工作平面 68
3.3.2 控制工作平面的顯示和樣式 69
3.3.3 移動工作平面 69
3.3.4 旋轉工作平面 70
3.3.5 還原一個已定義的工作平面 70
3.4 自底向上創建幾何模型 70
3.4.1 關鍵點 71
3.4.2 硬點 72
3.4.3 線 73
3.4.4 面 75
2.4.5 體 77
3.5 自頂向下創建幾何模型（體素） 78
3.5.1 創建面體素 78
3.5.2 創建實體體素 79
3.6 使用布爾操作來修正幾何模型 80
3.6.1 布爾運算的設定 80
3.6.2 布爾運算之後的圖元編號 81
3.6.3 交運算 81
3.6.4 兩兩相交 82
3.6.5 相加 83
3.6.6 相減 83
3.6.7 利用工作平面作減運算 84
3.6.8 搭接 85
3.6.9 分割 85
3.6.10 粘接（或合併） 85
3.6.11 實例——托架建模 86
3.7 移動、複製和縮放幾何模型 93
3.7.1 按照樣本生成圖元 93
3.7.2 由對稱映像生成圖元 94
3.7.3 將樣本圖元轉換坐標系 94
3.7.4 實體模型圖元的縮放 95
第4章 格線劃分 96
4.1 有限元格線概述 96
4.2 設定單元屬性 97
4.2.1 生成單元屬性表 97
4.2.2 在劃分格線之前分配單元屬性 97
4.3 格線劃分的控制 100
4.3.1 ANSYS格線劃分工具（MeshTool） 100
4.3.2 單元形狀 100
4.3.3 選擇自由或映射格線劃分 101
4.3.4 控制單元邊中節點的位置 101
4.3.5 劃分自由格線時的單元尺寸控制（SmartSizing） 102
4.3.6 映射格線劃分中單元的默認尺寸 102
4.3.7 局部格線劃分控制 103
4.3.8 內部格線劃分控制 104
4.3.9 生成過渡稜錐單元 105
4.3.10 將退化的四面體單元轉化為非退化的形式 106
4.3.11 執行層格線劃分 106
4.4 自由格線劃分和映射格線劃分控制 107
4.4.1 自由格線劃分 107
4.4.2 映射格線劃分 108
4.4.3 實例——托架的格線劃分 112
4.5 延伸和掃掠生成有限元模型 113
4.5.1 延伸（Extrude）生成格線 113
4.5.2 掃掠（VSWEEP）生成格線 114
4.6 直接通過節點和單元生成有限元模型 117
4.6.1 節點 117
4.6.2 單元 119
4.7 編號控制 121
4.7.1 合併重複項 121
4.7.2 編號壓縮 122
4.7.3 設定起始編號 122
4.7.4 編號偏差 123
4.8 綜合實例——內六角扳手的建模及格線劃分 123
4.8.1 問題描述 123
4.8.2 GUI路徑模式 124
第5章 施載入荷 132
5.1 載荷概述 132
5.1.1 什麼是載荷 132
5.1.2 載荷步、子步和平衡疊代 133
5.1.3 時間參數 134
5.1.4 階躍載荷與坡道載荷 135
5.2 施載入荷概述 136
5.2.1 實體模型載荷與有限單元載荷 136
5.2.2 施載入荷 137
5.2.3 利用表格來施載入荷 142
5.2.4 軸對稱載荷與反作用力 144
5.2.5 實例——托架施載入荷 145
5.3 設定載荷步選項 146
5.3.1 通用選項 147
5.3.2 非線性選項 150
5.3.3 動力學分析選項 150
5.3.4 輸出控制 151
5.3.5 創建多載荷步檔案 152
5.4 綜合實例——內六角扳手的載荷施加 153
5.4.1 添加位移邊界條件 153
5.4.2 顯示邊界條件 154
5.4.3 在手柄上施加壓力 154
5.4.4 寫第一載荷步 155
5.4.5 定義向下的壓力 156
5.4.6 寫第二載荷步 156
第6章 求解 157
6.1 求解概述 157
6.1.1 使用直接求解法 158
6.1.2 使用稀疏矩陣直接求解法求解器 158
6.1.3 使用雅克比共軛梯度法求解器 159
6.1.4 使用不完全分解共軛梯度法求解器 159
6.1.5 使用預條件共軛梯度法求解器 159
6.1.6 使用自動疊代求解器選項 160
6.1.7 獲得解答 161
6.2 利用特定的求解控制器來指定求解類型 161
6.2.1 使用Abridged Solution選單選項 161
6.2.2 使用求解控制對話框 162
6.2.3 實例——托架的求解 163
6.3 多載荷步求解 164
6.3.1 多重求解法 164
6.3.2 使用載荷步檔案法 164
6.3.3 使用數組參數法（矩陣參數法） 165
6.4 重新啟動分析 166
6.4.1 重新啟動一個分析 167
6.4.2 多載荷步檔案的重啟動分析 170
6.4.3 實例——內六角扳手求解 172
6.5 預測求解時間和估計檔案大小 173
6.5.1 估計運算時間 173
6.5.2 估計檔案的大小 173
6.5.3 估計記憶體需求 173
第7章 後處理 174
7.1 後處理概述 174
7.1.1 什麼是後處理 174
7.1.2 結果檔案 175
7.1.3 後處理可用的數據類型 175
7.2 通用後處理器（POST1） 176
7.2.1 將數據結果讀入資料庫 176
7.2.2 列表顯示結果 182
7.2.3 圖像顯示結果 189
7.2.4 實例——查看計算結果 193
7.3 時間歷程後處理器（POST26） 194
7.3.1 定義和儲存POST26變數 195
7.3.2 檢查變數 197
7.3.3 POST26後處理器的其他功能 199
7.4 綜合實例——內六角扳手的靜態分析後處理 200
7.4.1 讀取第一個載荷步計算結果 200
7.4.2 讀取下一載荷步計算結果 202
7.4.3 放大橫截面 203
第8章 靜力分析 205
8.1 靜力分析概述 205
8.1.1 結構靜力分析簡介 205
8.1.2 靜力分析的類型 206
8.1.3 靜力分析的求解步驟 207
8.2 鋼桁架橋靜力受力分析 207
8.2.1 問題描述 207
8.2.2 GUI操作方法 208
8.2.3 命令流實現 223
第9章 模態分析 224
9.1 模態分析概述 224
9.2 模態分析的基本步驟 225
9.2.1 建模 225
9.2.2 載入及求解 225
9.2.3 擴展模態 228
9.2.4 觀察結果和後處理 230
9.3 鋼桁架橋模態分析 231
9.3.1 問題描述 231
9.3.2 GUI操作方法 231
9.3.3 命令流實現 235
第10章 諧回響分析 236
10.1 諧回響分析概述 236
10.2 諧回響分析的基本步驟 237
10.2.1 建立模型（前處理） 237
10.2.2 載入和求解 238
10.2.3 觀察模型（後處理） 244
10.3 綜合實例——琴弦諧回響分析 246
10.3.1 分析問題 246
10.3.2 建立模型 246
10.3.3 查看結果 259
10.3.4 命令方式 262
第11章 譜分析 263
11.1 譜分析概述 263
11.1.1 回響譜 263
11.1.2 動力設計分析方法（DDAM） 264
11.1.3 功率譜密度（PSD） 264
11.2 譜分析的基本步驟 264
11.2.1 前處理 264
11.2.2 模態分析 264
11.2.3 譜分析 265
11.2.4 擴展模態 267
11.2.5 合併模態 268
11.2.6 後處理 270
11.3 綜合實例——三層框架結構地震回響分析 272
11.3.1 問題描述 272
11.3.2 GUI操作方法 273
11.3.3 命令流實現 284
第12章 非線性分析 285
12.1 非線性分析概述 285
12.1.1 非線性行為的原因 286
12.1.2 非線性分析的基本信息 286
12.1.3 幾何非線性 288
12.1.4 材料非線性 289
12.1.5 其他非線性問題 293
12.2 非線性分析的基本步驟 293
12.2.1 前處理（建模和分網） 294
12.2.2 設定求解控制器 294
12.2.3 設定其他求解選項 296
12.2.4 載入 298
12.2.5 求解 298
12.2.6 後處理 298
12.3 綜合實例——鉚釘衝壓應力分析 300
12.3.1 分析問題 300
12.3.2 建立模型 300
12.3.3 定義邊界條件並求解 307
12.3.4 查看結果 309
12.3.5 命令 313
第13章 瞬態動力學分析 314
13.1 瞬態動力學概述 314
13.1.1 完全法（Full Method） 315
13.1.2 模態疊加法（Mode Superposition Method） 315
13.1.3 減縮法（Reduced Method） 315
13.2 瞬態動力學的基本步驟 316
13.2.1 前處理（建模和分網） 316
13.2.2 建立初始條件 316
13.2.3 設定求解控制器 317
13.2.4 設定其他求解選項 319
13.2.5 施載入荷 319
13.2.6 設定多載荷步 321
13.2.7 瞬態求解 321
13.2.8 後處理 322
13.3 綜合實例——哥倫布阻尼的自由振動分析 324
13.3.1 問題描述 324
13.3.2 GUI模式 325
13.3.3 命令流方式 335
第14章 結構屈曲分析 336
14.1 結構屈曲概述 336
14.2 結構屈曲分析的基本步驟 337
14.2.1 前處理 337
14.2.2 獲得靜力解 337
14.2.3 獲得特徵值屈曲解 337
14.2.4 擴展解 339
14.2.5 後處理（觀察結果） 340
14.3 綜合實例——框架結構的屈曲分析 341
14.3.1 問題描述 341
14.3.2 操作步驟 342
14.3.3 命令流 355
第15章 熱分析 356
15.1 熱分析概述 356
15.1.1 熱分析的特點 356
15.1.2 熱分析單元 357
15.2 熱分析的基本過程 358
15.2.1 穩態熱分析 358
15.2.2 瞬態熱分析 365
15.3 綜合實例——蒸汽管分析 370
15.3.1 問題描述 370
15.3.2 問題分析 370
15.3.3 GUI操作步驟 371
15.3.4 命令流 374
內容簡介
本書以ANSYS的最新版本ANSYS 15.0為平台，對ANSYS分析的基本思路、操作步驟、套用技巧進行詳細介紹，並結合典型工程套用實例詳細講述ANSYS的工程套用方法。書中儘量避開煩瑣的理論描述，從實際套用出發，結合作者的軟體使用經驗，每個實例都先用GUI方式一步一步操作，隨後提供詳細的命令流，讀者能輕鬆學會。 本書分為兩部分，第一部分為操作基礎篇，詳細介紹ANSYS分析全流程的基本步驟和方法，內容包括ANSYS概論、圖形用戶界面、幾何建模、劃分格線、施載入荷、求解、後處理。第二部分為專題實例篇，按不同的分析專題講解各專題的參數設定方法與技巧，內容包括結構靜力學分析、模態分析、諧回響分析、譜分析、非線性分析、瞬態動力學分析、結構屈曲分析、熱分析。
