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詳細書籍分類

ANSYS結構及動力學分析

( 簡體 字)
作者:謝龍漢,劉新讓,劉文超類別:1. -> 工程繪圖與工程計算 -> ANSYS
譯者:
出版社:電子工業出版社ANSYS結構及動力學分析 3dWoo書號: 31602
詢問書籍請說出此書號!

缺書
不接受訂購

出版日:1/1/2012
頁數:476
光碟數:1
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印刷:黑白印刷語系: ( 簡體 版 )
不接受訂購
ISBN:9787121148910
作者序 | 譯者序 | 前言 | 內容簡介 | 目錄 | 
(簡體書上所述之下載連結耗時費功, 恕不適用在台灣, 若讀者需要請自行嘗試, 恕不保證)
作者序:

譯者序:

前言:


ANSYS軟件是集結構、熱、流體、電場、磁場和聲場分析于一體的大型通用有限元分析軟件,可廣泛應用于土木工程、機械工程、材料工程、航天航空、汽車制造、鐵路交通、核工業、石油化工和船舶制造等工業領域。
ANSYS軟件是由世界上最大的有限元分析軟件公司之一的美國ANSYS公司開發的,是當前使用最廣泛、功能最強大的有限元分析軟件。運用它可大幅度地縮短研發時間,降低研發成本,提高產品質量,它是計算機技術和現代工程方法的完美結合。
ANSYS13.0可以用來求解結構、熱、流體、電場和磁場等領域的問題,因為ANSYS軟件的功能十分強大,其包含的內容眾多,所以,本書選取了最常用的結構分析作為介紹的重點,對ANSYS分析的基本思路和操作步驟進行了詳細介紹,并結合實例詳細講述了ANSYS的具體應用方法。在結構分析中計算得出的基本未知量是節點位移,其他的一些未知量,如應力、應變和反作用力可通過節點位移導出。
本書主要針對初學者和中級用戶,由淺入深地介紹了ANSYS軟件的各項功能。本書具有以下特點:
? 語言通俗易懂。書中盡量避開了繁瑣的理論描述,而是從實際應用出發,對許多重要概念進行了簡單和直觀的講解,更好地理解和掌握ANSYS軟件。
? 實例詳細介紹。本書在必要的理論介紹的基礎上,通過大量實例對ANSYS13.0有限元分析軟件的結構分析進行了詳細的介紹。實例盡量采用GUI方式,一步一步地對操作過程和步驟進行講解,每個步驟均配以真實的屏幕截圖,并以最簡潔的文字加以描述,使得能夠邊學習邊上機操作,在實例操作過程中達到掌握ANSYS軟件的目的。
? 內容結構合理。本書切實從循序漸進學習的實際出發,精心安排章節順序和各章內容,首先介紹了ANSYS軟件各個典型的分析步驟,其次,通過專題介紹了其常用的分析過程。本書內容豐富、結構清晰,邏輯嚴密、深入淺出。書中所有實例均經過精心設計與篩選,代表性強,每個實例都多用圖形說明,少用描述性語言介紹,使得全書內容淺顯易懂,突出了實用性。
? 附帶隨書光盤。為了方便按書操作,本書配有隨書光盤,以供模仿學習。既可以從最開始一步一步展開分析,也可以從光盤中調用已建好的模型直接進行分析,以最快和最簡單的方式掌握ANSYS軟件。
每個實例配有“起始文件”、“結果文件”、“動畫演示”文件供讀者學習。
本書以ANSYS13.0為版本,全書共分為14章,可以分為兩大部分:
第1章∼第7章 第一部分基礎篇。詳細介紹ANSYS分析的各個典型步驟和方法。
第1章 ANSYS操作基礎。介紹ANSYS軟件的界面和環境,使得對ANSYS軟件有個總體的了解和認識。
第2章 幾何建模。介紹幾何建模的各種方法,它是進行有限元分析的基礎和前提。
第3章 網格劃分。介紹如何通過合理的參數設置來獲得良好的有限元分析模型。
第4章 施加載荷。介紹ANSYS軟件中各種約束和載荷的施加。
第5章 求解過程。介紹ANSYS軟件中的各種求解器,以及不同的求解方式。
第6章 結果后處理。介紹ANSYS軟件的兩大后處理模塊,通用后處理器和時間歷程后處理器,通過后處理可以查看感興趣的內容,檢查結果的正確性。
第7章 ANSYS參數化設計語言。介紹參數的使用、流程控制語句、宏文件、運算符、函數和函數編輯器等內容。
第8章∼第14章 第二部分高級篇。按不同的分析專題講解了常用分析過程的方法和技巧。
第8章 靜力學分析。介紹靜力學分析的各個步驟,最后通過實例加深對知識的理解。
第9章 非線性分析。介紹引起非線性的原因和非線性分析中的相關概念,非線性分析的各個步驟,并重點介紹求解控制選項的設置。
第10章 模態分析。介紹ANSYS軟件中模態分析的各種方法,模態分析的各個步驟。
第11章 諧響應分析。介紹ANSYS軟件中諧響應分析的各種方法,諧響應分析的各個步驟。
第12章 瞬態動力學分析。介紹ANSYS軟件中瞬態動力學分析的各種方法,瞬態動力學分析的各個步驟。
第13章 譜分析。介紹譜分析的各種方法,并介紹譜分析的各個步驟。
第14章 屈曲分析。介紹屈曲分析的各個步驟,最后通過實例加深對知識的理解。
本書由謝龍漢、劉新讓和劉文超共同編寫完成,輔助本書編寫和光盤開發的還有:林偉、魏艷光、林木議、王悅陽、林偉潔、林樹財、鄭曉、吳苗、李翔、莫衍、朱小遠、唐培培、耿煜、尚濤、鄧奕、張桂東、魯力、劉新東等。但由于作者學識有限,加之時間倉促,難免在寫作方式和內容上存在疏漏之處,歡迎廣大讀者批評指正,可以發送電子郵件至xrliu29@yeah.net與編者聯系。本書編寫過程中還參閱了國內外論著,基本上在參考文獻中列出,如有遺漏深表歉意。
編著者
內容簡介:

ANSYS軟件是集結構、熱、流體、電場、磁場和聲場分析于一體的大型通用有限元分析軟件,可廣泛應用于土木工程、機械工程、材料工程、航天航空、汽車制造、鐵路交通、核工業、石油化工和船舶制造等工業領域,運用它可大幅度地縮短研發周期,降低研發成本,提高產品質量。它是計算機技術和現代工程方法的完美結合。
本書以ANSYS13.0為版本,分兩大部分(共14章),介紹了ANSYS分析的各個典型步驟和常用分析過程的方法和技巧。本書按照循序漸進的學習原則,在典型步驟部分首先介紹了ANSYS軟件的界面和主要特點,其次,介紹了ANSYS軟件的幾何建模、劃分網格、加載、求解、后處理和ANSYS參數化設計語言等內容;在常用分析過程部分分別介紹了靜力學分析、非線性分析、模態分析、諧響應分析、瞬態動力學分析、譜分析和屈曲分析的相關內容。

目錄:

第1部分 基礎篇
第1章 ANSYS操作基礎 1
1.1 概述 1
1.2 操作界面 2
1.2.1 啟動與設置 2
1.2.2 界面介紹 4
1.2.3 鼠標操作 6
1.3 ANSYS文件系統 6
1.3.1 文件類型 6
1.3.2 導入及導出其他兼容的數據
格式 7
1.3.3 保存數據庫文件 7
1.3.4 讀取數據庫文件 8
1.4 ANSYS分析過程 8
1.4.1 有限元分析過程 8
1.4.2 ANSYS典型分析過程 10
第2章 幾何建模 11
2.1 幾何建模概述 11
2.2 坐標系 12
2.2.1 坐標系的類型 12
2.2.2 總體坐標系 12
2.2.3 局部坐標系 13
2.2.4 顯示坐標系 14
2.2.5 節點坐標系 14
2.2.6 單元坐標系 15
2.2.7 結果坐標系 15
2.3 工作平面 16
2.3.1 工作平面概述 16
2.3.2 定義一個新的工作平面 16
2.3.3 控制工作平面的顯示和樣式 17
2.3.4 移動工作平面 17
2.3.5 旋轉工作平面 18
2.4 布爾操作 18
2.4.1 布爾操作的設置 18
2.4.2 相交操作 18
2.4.3 兩兩相交操作 19
2.4.4 相加操作 20
2.4.5 相減操作 20
2.4.6 利用工作平面相減操作 21
2.4.7 粘接操作 22
2.4.8 搭接操作 22
2.4.9 分割操作 23
2.5 自底向上創建幾何模型 23
2.5.1 關鍵點 23
2.5.2 硬點 25
2.5.3 線 26
2.5.4 面 29
2.5.5 體 31
2.6 自頂向下創建幾何模型 32
2.6.1 創建面素 33
2.6.2 創建體素 34
2.7 移動、復制和縮放幾何模型 35
2.7.1 復制圖元 35
2.7.2 鏡像圖元 36
2.7.3 轉換圖元的坐標系 36
2.7.4 圖元的縮放 37
2.8 將CAD幾何模型導入ANSYS 37
2.8.1 從IGES文件中輸入幾何
模型 37
2.8.2 用IGES文件進行工作 37
2.8.3 把常用的CAD模型數據
導入ANSYS 38
2.9 綜合實例 39
實例2-1 直齒圓柱齒輪建模 39
實例2-2 軸承座建模 53
實例2-3 導入顯示器外殼 67
第3章 網格劃分 70
3.1 有限元模型概述 70
3.2 設置單元屬性 71
3.2.1 生成單元屬性表 71
3.2.2 網格劃分前分配單元屬性 72
3.3 網格劃分控制 73
3.3.1 網格劃分工具 74
3.3.2 尺寸控制 75
3.3.3 網格劃分器選項 76
3.3.4 單元形狀控制 76
3.4 自由網格劃分和映射網格劃分 77
3.4.1 自由網格劃分 77
3.4.2 映射網格劃分 77
3.5 直接生成有限元模型 78
3.5.1 節點 78
3.5.2 單元 81
3.6 編號控制 84
3.6.1 合并重復項 84
3.6.2 壓縮編號 85
3.6.3 設置起始編號 85
3.6.4 設置編號偏差 86
3.7 工程實例 86
實例3-1 軸的建模及網格劃分 86
實例3-2 葉輪的建模及網格劃分 93
實例3-3 飛輪的建模及網格劃分 102
第4章 施加載荷 115
4.1 載荷概述 115
4.1.1 載荷類型 115
4.1.2 載荷步、子步和平衡迭代 116
4.1.3 時間的作用 116
4.1.4 加載方式 117
4.1.5 實體模型載荷與有限元模型
載荷 118
4.2 施加載荷 118
4.2.1 自由度約束 119
4.2.2 集中載荷 119
4.2.3 表面載荷 120
4.2.4 體載荷 121
4.2.5 慣性載荷 122
4.2.6 耦合場載荷 122
第5章 求解過程 123
5.1 求解概述 123
5.2 求解器 123
5.2.1 波前直接法 125
5.2.2 稀疏矩陣直接法 125
5.2.3 雅可比共軛梯度法 125
5.2.4 不完全分解共軛梯度法 125
5.2.5 預條件共軛梯度法 125
5.2.6 自動迭代法 126
5.3 求解方式 126
5.3.1 一般求解 126
5.3.2 多載荷步求解 127
5.3.3 重新啟動分析 128
5.4 ANSYS求解前的預估計 129
5.4.1 估計求解時間 129
5.4.2 估計文件大小 130
5.4.3 估計內存需求 130
5.5 求解時需要注意的事項 131
第6章 結果后處理 132
6.1 后處理概述 132
6.1.1 什么是后處理 132
6.1.2 結果文件 133
6.1.3 后處理可用的數據類型 133
6.2 通用后處理 133
6.2.1 讀入結果文件 133
6.2.2 顯示結構變形圖 134
6.2.3 顯示等值線分布圖 134
6.2.4 繪制矢量圖 134
6.2.5 繪制粒子軌跡圖 136
6.2.6 結果的列表顯示 136
6.2.7 單元數據列表 136
6.2.8 映射結果到指定路徑 136
6.2.9 顯示動畫 137
6.3 時間歷程后處理器 137
6.3.1 定義和存儲變量 137
6.3.2 變量的操作 138
6.3.3 設置變量 139
6.3.4 查看變量 139
第7章 ANSYS參數化設計語言 141
7.1 APDL概述 141
7.2 使用參數 142
7.2.1 參數的命名規則 142
7.2.2 變量參數 142
7.2.3 數組參數 143
7.2.4 參數的列表顯示 144
7.3 APDL的流程控制語句 145
7.3.1 *GO無條件分支語句 145
7.3.2 *IF…*IFELSE…*ELSE…
*ENDIF條件分支語句 145
7.3.3 *DO…*ENDDO循環語句 146
7.3.4 *DOWHILE循環語句 146
7.3.5 *REPEAT重復語句 147
7.4 APDL宏文件 147
7.4.1 使用“*CREATE”命令創建
宏文件 148
7.4.2 使用“*CFOPEN、*CFWRITE
和*CFCLOS”命令創建宏
文件 148
7.4.3 使用“/TEE”命令創建
宏文件 149
7.4.4 使用GUI方式創建宏文件 149
7.4.5 運行宏文件 150
7.5 運算符、函數和函數編輯器 151
7.5.1 運算符 151
7.5.2 函數 151
7.5.3 函數編輯器 152
7.6 工程實例 153
實例7-1 圓盤的靜力分析 153

第2部分 高級篇

第8章 靜力學分析 155
8.1 靜力學分析概述 155
8.2 靜力學分析的步驟 156
8.2.1 建立模型 156
8.2.2 加載求解 156
8.2.3 結果后處理 157
8.3 工程實例 158
實例8-1 三角形桁架的靜力分析 158
實例8-2 工字梁的靜力分析 169
實例8-3 方形殼的靜力分析 182
實例8-4 管線的靜力分析 196
實例8-5 飛輪的靜力分析 210
第9章 非線性分析 225
9.1 非線性分析概述 225
9.1.1 引起非線性的原因 225
9.1.2 非線性分析的相關概念 226
9.2 非線性分析的步驟 227
9.2.1 建立模型 227
9.2.2 設置求解控制選項 227
9.2.3 設置其他求解控制選項 230
9.2.4 加載求解 232
9.2.5 結果后處理 232
9.3 工程實例 232
實例9-1 細長桿的非線性屈曲
分析 232
實例9-2 圓盤的非線性分析 252
實例9-3 鉚釘的非線性分析 262
第10章 模態分析 274
10.1 模態分析概述 274
10.1.1 Block Lanczos(分塊
蘭索斯)法 275
10.1.2 Subspace(子空間)法 275
10.1.3 PCG Lanczos(預條件
共軛梯度蘭索斯)法 275
10.1.4 Reduced(縮減)法 275
10.1.5 Unsymmetric(非對稱)法 276
10.1.6 Damped(阻尼)法 276
10.1.7 QR Damped(QR
阻尼)法 276
10.2 模態分析的步驟 276
10.2.1 建立模型 276
10.2.2 加載求解 277
10.2.3 擴展模態 281
10.2.4 結果后處理 283
10.3 工程實例 284
實例10-1 懸臂梁的模態分析 284
實例10-2 齒輪的模態分析 295
實例10-3 顯示器外殼的模態
分析 307
實例10-4 圓盤的模態分析 318
第11章 諧響應分析 334
11.1 諧響應分析概述 334
11.1.1 Full(完全)法 335
11.1.2 Reduced(縮減)法 335
11.1.3 Mode Superpos’n(模態
疊加)法 335
11.2 諧響應分析的步驟 335
11.2.1 建立模型 336
11.2.2 設置分析類型和選項 336
11.2.3 加載求解 338
11.2.4 結果后處理 340
11.3 工程實例 341
實例11-1 彈簧質量系統的諧響應
分析 341
實例11-2 琴弦的諧響應分析 355
實例11-3 工作臺的諧響應分析 368
第12章 瞬態動力學分析 385
12.1 瞬態動力學分析概述 385
12.1.1 Full(完全)法 385
12.1.2 Reduced(縮減)法 386
12.1.3 Mode Superpos’n(模態
疊加)法 386
12.2 瞬態動力學分析的步驟 386
12.2.1 建立模型 387
12.2.2 設置初始條件 387
12.2.3 設置求解控制選項 388
12.2.4 設置其他求解控制選項 389
12.2.5 施加載荷 390
12.2.6 定義多步載荷 392
12.2.7 求解 392
12.2.8 結果后處理 392
12.3 工程實例 394
實例12-1 彈簧質量系統的瞬態
動力學分析 394
實例12-2 鐘擺擺動的瞬態動力學
分析 405
第13章 譜分析 415
13.1 譜分析概述 415
13.1.1 響應譜 415
13.1.2 動力設計分析方法 416
13.1.3 功率譜密度 416
13.2 譜分析的步驟 416
13.2.1 建立模型 416
13.2.2 模態分析 416
13.2.3 譜分析 417
13.2.4 擴展模態 419
13.2.5 合并模態 420
13.2.6 結果后處理 422
13.3 工程實例 422
實例13-1 梁板結構在振動位移
譜下的響應 422
第14章 屈曲分析 444
14.1 屈曲分析概述 444
14.2 屈曲分析的步驟 444
14.2.1 建立模型 445
14.2.2 靜力學分析 445
14.2.3 特征值屈曲分析 445
14.2.4 擴展解 447
14.2.5 結果后處理 449
14.3 工程實例 449
實例14-1 圓柱殼的屈曲分析 449
參考文獻 468
序: