《ANSYS18·0機械與結構有限元分析實例教程》是2019年化學工業出版社出版的圖書，作者是任繼文、胡國良、龍銘 。
基本介紹
- 書名：ANSYS18·0機械與結構有限元分析實例教程
- 作者：任繼文，胡國良，龍銘
- 類別：工業技術類圖書
- 出版社：化學工業出版社
- 出版時間：2019年10月
- 定價：¥98.00
- 開本：16 開
- 裝幀：平裝
- ISBN：9787122344090
編輯推薦,內容簡介,作者簡介,目錄,
編輯推薦
本書以ANSYS18.0為依據，對有限元及ANSYS分析的基本思想、基本步驟、套用技巧進行了詳細介紹，並結合典型工程套用實例詳細講述了ANSYS在機械與結構工程中的套用方法。書中儘量避免繁瑣的理論敘述，從實際套用出發，結合作者使用該軟體的經驗，實例採用GUI方式對操作過程進行了講解，為了幫助用戶熟悉ANSYS相關操作命令，書中給出了每個例子的命令流檔案，並配備了視頻。
內容簡介
本書以ANSYS18.0為例，對有限元及ANSYS分析的基本思想、基本步驟、套用技巧進行了詳細介紹，並結合典型工程套用實例詳細講述了ANSYS在機械與結構工程中的套用方法。書中儘量避免煩瑣的理論敘述，從實際套用出發,根據作者使用該軟體的經驗，結合大量實例，採用GUI方式對操作過程進行了講解，為了幫助用戶熟悉ANSYS相關操作命令，書中給出了每個例子的命令流檔案，並配備了視頻。
全書總共10章。內容包括：有限元及ANSYS簡介、實體建模、格線劃分、施載入荷及求解、通用後處理器、時間歷程後處理器、結構靜力分析、非線性分析、動力學分析、熱分析。
本書適合ANSYS軟體的初、中級用戶以及有初步使用經驗的技術人員閱讀。本書可作為理工科院校相關專業的高年級本科生、研究生學習ANSYS軟體的教材，亦可作為從事結構分析等相關行業的工程技術人員使用ANSYS軟體的參考書。
作者簡介
任繼文，華東交通大學，教師、教授，作者長期在高校從事機械CAD/CAE/CAM方面的教學和科研工作，先後主持並完成了國家自然科學基金、江西省自然基金和江西省教育廳項目，參加863課題研究項目、國家自然科學基金多項，發表論文50餘篇，多篇被SCI、EI、ISTP檢索，在這些項目和論文中，運用了有限元的方法解決了許多實際工程問題；多年給本科生教授《機械CAD/CAM》、《有限元及ANSYS》等相關課程，在有限元方面積累了豐富的經驗，並已主編了兩本相關的教材。
目錄
第1章 有限元及ANSYS簡介 / 1
1.1 有限元法簡介 / 1
1.1.1 有限元方法的基本思想 / 1
1.1.2 有限元模型的基本構成 / 2
1.1.3 有限元分析的基本步驟 / 3
1.1.4 有限元分析解題步驟實例——梯形板 / 3
1.2 ANSYS18.0簡介 / 13
1.2.1 ANSYS軟體的基本功能 / 13
1.2.2 ANSYS18.0的新功能 / 14
1.2.3 ANSYS18.0的基本操作 / 17
1.3 ANSYS18.0的解題步驟實例——梯形板 / 20
1.3.1 分析問題 / 20
1.3.2 定義參數 / 20
1.3.3 創建幾何模型 / 25
1.3.4 劃分格線 / 26
1.3.5 施載入荷 / 27
1.3.6 求解 / 28
1.3.7 結果分析 / 29
1.3.8 結果比較 / 30
本章小結 / 32
練習題 / 32
第2章 實體建模 / 33
2.1 ANSYS建模基本方法 / 33
2.1.1 實體建模方法 / 33
2.1.2 直接生成法建模 / 35
2.1.3 從CAD圖形中導入實體模型 / 35
2.1.4 三種建模方法的優缺點 / 35
2.2 坐標系及其操作 / 36
2.2.1 總體坐標系及其操作 / 36
2.2.2 局部坐標系及其操作 / 37
2.2.3 顯示坐標系及其操作 / 39
2.2.4 節點坐標系及其操作 / 41
2.2.5 單元坐標系及其操作 / 42
2.2.6 結果坐標系及其操作 / 43
2.3 工作平面及使用 / 43
2.3.1 顯示和設定工作平面 / 43
2.3.2 定義工作平面 / 45
2.3.3 旋轉和平移工作平面 / 46
2.4 自底向上建模 / 47
2.4.1 定義及操作關鍵點 / 47
2.4.2 選擇、查看和刪除關鍵點 / 49
2.4.3 定義及操作線 / 50
2.4.4 選擇、查看和刪除線 / 53
2.4.5 定義及操作面 / 53
2.4.6 選擇、查看和刪除面 / 55
2.4.7 定義體 / 56
2.4.8 選擇、查看和刪除體 / 56
2.5 自頂向下建模 / 57
2.5.1 建立矩形面原始對象 / 58
2.5.2 建立圓或環形面原始對象 / 58
2.5.3 建立正多邊形面原始對象 / 60
2.5.4 建立長方體原始對象 / 61
2.5.5 建立柱體原始對象 / 61
2.5.6 建立多稜柱原始對象 / 62
2.5.7 建立球體或部分球體原始對象 / 63
2.5.8 建立錐體或圓台原始對象 / 63
2.5.9 建立環體或部分環體原始對象 / 64
2.6 布爾運算 / 64
2.6.1 交運算 / 65
2.6.2 加運算 / 69
2.6.3 減運算 / 70
2.6.4 切割運算 / 71
2.6.5 搭接運算 / 75
2.6.6 分割運算 / 76
2.6.7 黏結運算 / 77
2.7 模型修改 / 77
2.7.1 移動圖元 / 77
2.7.2 複製圖元 / 78
2.7.3 鏡像圖元 / 79
2.7.4 縮放圖元 / 79
2.7.5 轉換圖元坐標系 / 80
2.8 運用組件 / 81
2.8.1 組件和部件的操作 / 81
2.8.2 通過組件和部件選擇實體 / 82
2.9 自頂向下實體建模實例1——軸承座實體建模 / 82
2.10 自底向上實體建模實例2——汽車連桿實體建模 / 88
本章小結 / 94
練習題 / 94
第3章 格線劃分 / 96
3.1 定義單元屬性 / 96
3.1.1 定義單元類型 / 96
3.1.2 定義實常數 / 98
3.1.3 定義材料參數 / 99
3.1.4 分配單元屬性 / 102
3.2 格線劃分控制 / 103
3.2.1 格線劃分工具 / 104
3.2.2 Smart Size格線劃分控制 / 105
3.2.3 尺寸控制 / 107
3.2.4 單元形狀控制 / 110
3.2.5 格線劃分器選擇 / 110
3.3 實體模型格線劃分 / 114
3.3.1 關鍵點格線劃分 / 115
3.3.2 線格線劃分 / 115
3.3.3 面格線劃分 / 115
3.3.4 體格線劃分 / 116
3.3.5 格線修改 / 118
3.4 格線檢查 / 120
3.4.1 設定形狀檢查選項 / 120
3.4.2 設定形狀限制參數 / 121
3.4.3 確定格線質量 / 121
3.5 直接法生成有限元模型 / 122
3.5.1 節點定義 / 122
3.5.2 單元定義 / 127
3.6 格線劃分基本原則 / 131
3.6.1 格線數量 / 131
3.6.2 格線疏密 / 131
3.6.3 單元階次 / 133
3.6.4 格線質量 / 134
3.7 自由格線劃分實例1——軸承座 / 134
3.8 映射格線劃分實例2——二維飛輪 / 136
3.9 掃掠格線劃分實例3——汽車連桿 / 142
3.10 混合格線劃分實例4——三維帶孔飛輪 / 147
本章小結 / 153
練習題 / 154
第4章 施載入荷及求解 / 155
4.1 載入概述 / 155
4.1.1 載荷類型 / 155
4.1.2 載荷施加方式 / 156
4.1.3 載荷步、子步和平衡疊代 / 157
4.1.4 載荷步選項 / 158
4.1.5 載荷的顯示 / 159
4.2 載荷的定義 / 159
4.2.1 自由度約束 / 159
4.2.2 集中載荷 / 163
4.2.3 表面載荷 / 166
4.2.4 體載荷 / 174
4.2.5 特殊載荷 / 176
4.3 求解 / 177
4.3.1 選擇合適的求解器 / 177
4.3.2 求解多步載荷 / 179
4.3.3 求解 / 181
4.4 綜合實例1——軸承座模型載荷施加及求解 / 182
4.5 綜合實例2——汽車連桿模型載荷施加及求解 / 185
本章小結 / 186
練習題 / 187
第5章 通用後處理器 / 188
5.1 通用後處理器概述 / 188
5.1.1 通用後處理器處理的結果檔案 / 188
5.1.2 結果檔案讀入通用後處理器 / 189
5.1.3 瀏覽結果數據集信息 / 190
5.1.4 讀取結果數據集 / 190
5.1.5 設定結果輸出方式與圖形顯示方式 / 193
5.2 圖形顯示計算結果 / 193
5.2.1 繪製變形圖 / 193
5.2.2 繪製等值線圖 / 195
5.2.3 繪製矢量圖 / 197
5.2.4 繪製粒子軌跡圖 / 198
5.2.5 繪製破碎圖和壓碎圖 / 199
5.3 路徑操作 / 200
5.3.1 定義路徑 / 200
5.3.2 觀察沿路徑的結果 / 202
5.3.3 進行沿路徑的數學運算 / 203
5.4 單元表 / 204
5.4.1 創建和修改單元表 / 204
5.4.2 基於單元表的數學運算 / 205
5.4.3 根據單元表繪製結果圖形 / 206
5.5 載荷組合及其運算 / 207
5.5.1 創建載荷工況 / 208
5.5.2 載荷工況的讀寫 / 208
5.5.3 載荷工況數學運算 / 209
5.6 綜合實例1——桁架計算 / 209
5.7 綜合實例2——軸承座及汽車連桿後處理分析 / 215
5.7.1 軸承座後處理分析 / 215
5.7.2 汽車連桿後處理分析 / 216
本章小結 / 217
練習題 / 217
第6章 時間歷程後處理器 / 218
6.1 定義和存儲變數 / 219
6.1.1 變數定義 / 219
6.1.2 變數存儲 / 220
6.1.3 變數的導入 / 222
6.2 變數的操作 / 222
6.2.1 數學運算 / 222
6.2.2 變數與數組相互賦值 / 223
6.2.3 數據平滑 / 225
6.2.4 生成回響頻譜 / 226
6.3 查看變數 / 227
6.3.1 圖形顯示 / 227
6.3.2 列表顯示 / 229
6.4 動畫技術 / 231
6.4.1 直接生成動畫 / 231
6.4.2 通過動畫幀顯示動畫 / 231
6.4.3 動畫播放 / 233
6.5 綜合實例——鋼球淬火溫度計算 / 233
6.5.1 問題描述 / 233
6.5.2 GUI 操作步驟 / 234
本章小結 / 240
練習題 / 240
第7章 結構靜力分析 / 241
7.1 結構分析概述 / 241
7.1.1 結構分析定義 / 241
7.1.2 結構分析的類型 / 241
7.1.3 結構分析所使用的單元 / 242
7.1.4 材料模式界面 / 242
7.1.5 求解方法 / 243
7.2 結構靜力分析 / 243
7.2.1 結構靜力分析的定義 / 243
7.2.2 結構靜力分析類型 / 243
7.2.3 結構靜力分析的求解步驟 / 243
7.3 平面問題靜力分析實例——鋼支架 / 244
7.3.1 問題提出 / 245
7.3.2 建立模型 / 245
7.3.3 施載入荷 / 250
7.3.4 求解 / 250
7.3.5 查看結果 / 251
7.4 軸對稱結構靜力分析實例——二維飛輪 / 251
7.4.1 問題提出 / 251
7.4.2 調出模型 / 252
7.4.3 施載入荷 / 252
7.4.4 求解 / 253
7.4.5 查看結果 / 253
7.5 周期對稱結構靜力分析實例——三維帶孔飛輪 / 258
7.5.1 問題提出 / 258
7.5.2 調出模型 / 259
7.5.3 施載入荷 / 259
7.5.4 求解 / 260
7.5.5 查看結果 / 260
7.6 任意三維結構靜力分析實例——六角扳手 / 265
7.6.1 問題提出 / 265
7.6.2 建立模型 / 265
7.6.3 施載入荷 / 273
7.6.4 求解 / 277
7.6.5 查看結果 / 277
本章小結 / 280
練習題 / 280
第8章 非線性分析 / 282
8.1 非線性分析簡介 / 282
8.1.1 結構非線性的定義 / 282
8.1.2 結構非線性的類型 / 282
8.1.3 結構非線性的基本步驟 / 283
8.2 幾何非線性分析實例——懸臂樑 / 283
8.2.1 問題提出 / 283
8.2.2 建立模型 / 284
8.2.3 施載入荷 / 285
8.2.4 求解 / 286
8.2.5 查看結果 / 286
8.3 材料非線性分析實例——鉚釘 / 288
8.3.1 問題提出 / 289
8.3.2 建立模型 / 289
8.3.3 施載入荷 / 292
8.3.4 求解 / 293
8.3.5 查看結果 / 294
8.4 狀態非線性分析實例——齒輪接觸分析 / 297
8.4.1 問題提出 / 297
8.4.2 建立模型 / 297
8.4.3 施載入荷 / 304
8.4.4 求解 / 305
8.4.5 查看結果 / 306
8.5 非線性蠕變分析實例——螺栓 / 308
8.5.1 問題提出 / 308
8.5.2 建立模型 / 308
8.5.3 施載入荷 / 311
8.5.4 求解 / 312
8.5.5 查看結果 / 313
本章小結 / 315
第9章 動力學分析 / 316
9.1 動力學分析概述 / 316
9.1.1 動力學分析簡介 / 316
9.1.2 動力學分析類型 / 316
9.2 模態分析 / 317
9.2.1 模態分析簡介 / 317
9.2.2 模態分析步驟 / 317
9.2.3 模態分析實例——飛機機翼 / 320
9.3 諧波回響分析 / 325
9.3.1 諧波回響分析簡介 / 325
9.3.2 諧波回響分析步驟 / 325
9.3.3 諧波回響分析實例——電動機工作檯系統 / 326
9.4 瞬態動力分析 / 341
9.4.1 瞬態動力分析簡介 / 341
9.4.2 瞬態動力分析步驟 / 341
9.4.3 瞬態動力分析實例——電動機工作檯系統 / 343
9.5 譜分析 / 349
9.5.1 譜分析簡介 / 349
9.5.2 譜分析步驟 / 350
9.5.3 譜分析實例——簡支梁結構 / 351
本章小結 / 361
練習題 / 361
第10章 熱分析 / 362
10.1 熱分析基礎知識 / 362
10.1.1 符號與單位 / 362
10.1.2 傳熱學經典理論 / 363
10.1.3 熱傳遞方式 / 363
10.1.4 熱分析類型 / 363
10.2 穩態熱分析 / 364
10.2.1 穩態熱分析的定義 / 364
10.2.2 熱分析單元 / 364
10.2.3 穩態熱分析基本過程 / 366
10.3 穩態熱分析實例——潛水艇穩態溫度分布計算 / 368
10.3.1 問題描述 / 368
10.3.2 建立模型 / 369
10.3.3 施載入荷 / 371
10.3.4 求解 / 371
10.3.5 查看結果 / 372
10.4 瞬態熱分析 / 372
10.4.1 瞬態熱分析的定義 / 372
10.4.2 瞬態熱分析基本過程 / 372
10.5 瞬態熱分析實例——澆鑄過程砂箱溫度變化分析 / 375
10.5.1 問題描述 / 375
10.5.2 建立模型 / 376
10.5.3 施載入荷 / 378
10.5.4 求解 / 380
10.5.5 查看結果 / 381
10.6 熱應力分析 / 381
10.6.1 熱應力分析的方法 / 381
10.6.2 間接法進行熱應力分析的步驟 / 381
10.6.3 直接法進行熱應力分析的步驟 / 382
10.7 熱應力分析實例——冷卻柵管熱應力分布計算 / 382
10.7.1 問題描述 / 382
10.7.2 間接法 / 383
10.7.3 直接法 / 399
本章小結 / 406
練習題 / 406
參考文獻 / 408
