ANSYS有限元分析及仿真（第2版） ( 簡體 字) |
| 作者：謝龍漢,蔡明京 | 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 |  3dWoo書號： 36249
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NT售價： 295 元 |
| 出版日：9/1/2013 |
| 頁數：428 |
| 光碟數：1 (含視頻教學) |
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| 印刷：黑白印刷 | 語系： ( 簡體 版 ) |
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| ISBN：9787121209840 |
| 作者序 | 譯者序 | 前言 | 內容簡介 | 目錄 | 序 |
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| 作者序： |
| 譯者序： |
前言：再 版 前 言
“中國制造”必須向“中國創造”轉變，這是社會的共識。那么，如何轉變、怎么轉變？其關鍵就是全社會廣泛的自主創新。我們知道，創新的產品需要經過三個階段：設計、分析和制造。中國經過三十年的發展，制造業得到了極大的發展，因此制造的問題基本得到了解決。設計領域在近十年來也取得了長足進步，這主要是得益于廣泛普及和應用的三維設計軟件，包括CATIA、UG、Pro/E等。創新的產品設計是自主創新的第一步，但僅僅設計還是不夠的，還需要分析和優化才能獲得滿足要求的設計。因此，在創新設計的基礎上，加入全面的設計分析和優化，是產品創新的必要和關鍵環節。
傳統的設計分析和優化大多是基于理論建模和經驗分析，其主要弊端是繁瑣、速度慢、且不全面，阻礙了產品創新的快速實現。隨著計算機的快速發展，計算機輔助工程（Computer-Aided Engineering，CAE）提供了各種快速的分析方法，可以在三維建模的基礎上，利用有限元分析技術進行全面的分析，并根據分析結果對設計進行優化，從而獲得滿意的設計結果。這不僅提高了設計的質量和成本，還大大縮短了產品設計的周期。
本書所涉及的基于ANSYS軟件進行有限元分析方法，在航空航天、旋轉機械、能源、石油化工、機械制造、汽車、生物技術、水處理、火災安全、冶金、環保等領域，為全球企業解決了大量的實際問題。在2012年出版第1版以來，獲得了讀者的廣泛歡迎，已多次重印。并且，很多讀者來信介紹了他們的具體應用ANSYS的情況，還對我們這本書提出了很多寶貴意見和建議。在此基礎上，我們根據用戶的建議、結合相關企業研究使用的需求和高校的教學需求修訂了第1版內容。第2版內容是在最新版本的Ansys 14的基礎上寫作的，更新了大量內容，并且也更加貼合實際應用，相信可以更好的幫助讀者深入應用ANSYS。
本書主要由謝龍漢、蔡明京完成，參加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、劉文超、劉新東等，同時也非常感謝拓技工作室的其他成員的幫助和支持。由于時間倉促，書中難免有疏漏之處，請讀者諒解。讀者可通過電子郵件tenlongbook@163.com與我們交流。希望讀者一如既往的支持我們，給我們提出更多的寶貴意見，讓我們一起助力中國創造。
編著者 |
內容簡介：ANSYS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，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。
本書在《ANSYS結構及動力學分析》的基礎上進行改版，以ANSYS 14.0為軟件版本，分兩大部分介紹ANSYS分析的各個典型步驟和常用分析過程的方法技巧。本書按照循序漸進的學習原則，在典型步驟部分首先介紹ANSYS軟件的界面和主要特點，其次，介紹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。本書配有大量操作視頻、操作文件及教學PPT。 |
目錄：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 工作平面簡介 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 49
實例2-3 導入顯示器外殼 59
第3章 網格劃分 61
3.1 有限元模型概述 61
3.2 設置單元屬性 62
3.2.1 生成單元屬性表 62
3.2.2 網格劃分前分配單元屬性 63
3.3 網格劃分控制 64
3.3.1 網格劃分工具（MeshTool） 65
3.3.2 尺寸控制 66
3.3.3 網格劃分器選項 67
3.3.4 單元形狀控制 67
3.4 自由網格劃分和映射網格劃分 68
3.4.1 自由網格劃分 68
3.4.2 映射網格劃分 68
3.5 直接生成有限元模型 69
3.5.1 節點 69
3.5.2 單元 72
3.6 編號控制 75
3.6.1 合并重復項 75
3.6.2 壓縮編號 76
3.6.3 設置起始編號 76
3.6.4 設置編號偏差 77
3.7 工程實例 77
實例3-1 軸的建模及網格劃分 77
實例3-2 葉輪的建模及網格劃分 83
實例3-3 飛輪的建模及網格劃分 90
第4章 施加載荷 103
4.1 載荷概述 103
4.1.1 載荷類型 103
4.1.2 載荷步、子步和平衡迭代 104
4.1.3 時間的作用 104
4.1.4 加載方式 105
4.1.5 實體模型載荷與有限元
模型載荷 106
4.2 施加載荷 106
4.2.1 自由度約束 107
4.2.2 集中載荷 107
4.2.3 表面載荷 108
4.2.4 體載荷 109
4.2.5 慣性載荷 110
4.2.6 耦合場載荷 110
第5章 求解過程 111
5.1 求解概述 111
5.2 求解器 111
5.2.1 波前直接法 113
5.2.2 稀疏矩陣直接法 113
5.2.3 雅克比共軛梯度法 113
5.2.4 不完全分解共軛梯度法 113
5.2.5 預條件共軛梯度法 113
5.2.6 自動迭代法 114
5.3 求解方式 114
5.3.1 一般求解 114
5.3.2 多載荷步求解 115
5.3.3 重新啟動分析 116
5.4 ANSYS求解前的預估計 117
5.4.1 估計求解時間 117
5.4.2 估計文件大小 118
5.4.3 估計內存需求 118
5.5 求解時需要注意的事項 119
第6章 結果后處理 120
6.1 后處理概述 120
6.1.1 什么是后處理 120
6.1.2 結果文件 121
6.1.3 后處理可用的數據類型 121
6.2 通用后處理 121
6.2.1 讀入結果文件 121
6.2.2 顯示結構變形圖 122
6.2.3 顯示等值線分布圖 122
6.2.4 繪制矢量圖 122
6.2.5 繪制粒子軌跡圖 123
6.2.6 結果的列表顯示 123
6.2.7 單元數據列表 124
6.2.8 映射結果到指定路徑 124
6.2.9 顯示動畫 124
6.3 時間歷程后處理器 125
6.3.1 定義和存儲變量 125
6.3.2 變量的操作 126
6.3.3 設置變量 126
6.3.4 查看變量 127
第7章 ANSYS參數化設計語言 128
7.1 APDL概述 128
7.2 使用參數 129
7.2.1 參數的命名規則 129
7.2.2 變量參數 129
7.2.3 數組參數 130
7.2.4 參數的列表顯示 131
7.3 APDL的流程控制語句 132
7.3.1 *GO無條件分支語句 132
7.3.2 *IF…*IFELSE…*ELSE…*ENDIF條件分支語句 132
7.3.3 *DO…*ENDDO循環語句 133
7.3.4 *DOWHILE循環語句 133
7.3.5 *REPEAT重復語句 134
7.4 APDL宏文件 134
7.4.1 使用*CERATE命令創建宏文件 135
7.4.2 使用*CFOPEN、*CFWRITE和*CFCLOS命令創建宏文件 135
7.4.3 使用/TEE命令創建宏文件 136
7.4.4 使用GUI方式創建宏文件 136
7.4.5 運行宏文件 137
7.5 運算符、函數和函數編輯器 138
7.5.1 運算符 138
7.5.2 函數 138
7.5.3 函數編輯器 139
7.6 工程實例 140
實例7-1 圓盤的靜力分析 140
第8章 靜力學分析 142
8.1 靜力學分析概述 142
8.2 靜力學分析的步驟 143
8.2.1 建立模型 143
8.2.2 加載求解 143
8.2.3 結果后處理 144
8.3 工程實例 145
實例8-1 三角形桁架的靜力分析 145
實例8-2 工字梁的靜力分析 154
實例8-3 方形殼的靜力分析 166
實例8-4 管線的靜力分析 179
實例8-5 飛輪的靜力分析 193
第9章 非線性分析 204
9.1 非線性分析概述 204
9.1.1 引起非線性的原因 204
9.1.2 非線性分析的相關概念 205
9.2 非線性分析的步驟 206
9.2.1 建立模型 206
9.2.2 設置求解控制選項 206
9.2.3 設置其他求解控制選項 209
9.2.4 加載求解 211
9.2.5 結果后處理 211
9.3 工程實例 211
實例9-1 細長桿的非線性屈曲分析 211
實例9-2 圓盤的非線性分析 226
實例9-3 鉚釘的非線性分析 234
第10章 模態分析 243
10.1 模態分析概述 243
10.1.1 Block Lanczos（分塊蘭索斯）法 244
10.1.2 Subspace（子空間）法 244
10.1.3 PCG Lanczos（預條件共軛梯度蘭索斯）法 244
10.1.4 Reduced（縮減）法 244
10.1.5 Unsymmetric（非對稱）法 245
10.1.6 Damped（阻尼）法 245
10.1.7 QR Damped（QR阻尼）法 245
10.1.8 Supernode（超節點）法 245
10.2 模態分析的步驟 245
10.2.1 建立模型 246
10.2.2 加載求解 246
10.2.3 擴展模態 250
10.2.4 結果后處理 252
10.3 工程實例 254
實例10-1 懸臂梁的模態分析 254
實例10-2 齒輪的模態分析 262
實例10-3 顯示器外殼的模態分析 271
實例10-4 圓盤的模態分析 281
第11章 諧響應分析 298
11.1 諧響應分析概述 298
11.1.1 Full（完全）法 299
11.1.2 Reduced（縮減）法 299
11.1.3 Mode Superpos’n（模態疊加）法 299
11.2 諧響應分析的步驟 299
11.2.1 建立模型 300
11.2.2 設置分析類型和選項 300
11.2.3 加載求解 302
11.2.4 結果后處理 304
11.3 工程實例 305
實例11-1 彈簧質量系統的諧響應分析 305
實例11-2 琴弦的諧響應分析 316
實例11-3 工作臺的諧響應分析 327
第12章 瞬態動力學分析 343
12.1 瞬態動力學分析概述 343
12.1.1 Full（完全）法 343
12.1.2 Reduced（縮減）法 344
12.1.3 Mode Superpos’n（模態疊加）法 344
12.2 瞬態動力學分析的步驟 344
12.2.1 建立模型 345
12.2.2 設置初始條件 345
12.2.3 設置求解控制選項 346
12.2.4 設置其他求解控制選項 347
12.2.5 施加載荷 348
12.2.6 定義多步載荷 350
12.2.7 求解 350
12.2.8 結果后處理 350
12.3 工程實例 352
實例12-1 彈簧質量系統的瞬態動力學分析 352
實例12-2 鐘擺擺動的瞬態動力學分析 362
第13章 譜分析 370
13.1 譜分析概述 370
13.1.1 響應譜 370
13.1.2 動力設計分析方法 371
13.1.3 功率譜密度 371
13.2 譜分析的步驟 371
13.2.1 建立模型 371
13.2.2 模態分析 371
13.2.3 譜分析 372
13.2.4 擴展模態 374
13.2.5 合并模態 375
13.2.6 結果后處理 377
13.3 工程實例 377
實例13-1 梁板結構在振動位移譜下的響應 377
第14章 屈曲分析 398
14.1 屈曲分析概述 398
14.2 屈曲分析的步驟 398
14.2.1 建立模型 399
14.2.2 靜力學分析 399
14.2.3 特征值屈曲分析 399
14.2.4 擴展解 401
14.2.5 結果后處理 403
14.3 工程實例 403
實例14-1 圓柱殼的屈曲分析 403 |
| 序： |
