有限元法的基本原理

1、有限元簡介

2、結(jié)構(gòu)有限元的基本原理

3、ANSYS功能介紹

4、ANSYS操作界面

5、Ansys經(jīng)典環(huán)境與Workbench的相互轉(zhuǎn)換與聯(lián)合仿真

工程實例-1：簡支梁變形計算

DM建模

1、Design Modeler界面簡介

2、二維草圖

3、三維模型

4、印記面/加載區(qū)域的生成

5、參數(shù)化建模

6、概念建模

7、幾何模型的修改與清理            

工程實例-1:采用自定義截面創(chuàng)建箱梁模型（梁單元）  

工程實例-2:三維水池模型的創(chuàng)建   

常用材料模型

1、材料本構(gòu)理論

2、Engineering Data模塊

3、金屬材料本構(gòu)模型

4、橡膠材料本構(gòu)模型

5、復(fù)合材料本構(gòu)模型

6、其他本構(gòu)模型

工程范例-1：材料模型參數(shù)的定義與修改實例

工程范例-2：材料庫中材料模型的調(diào)用實例

工程范例-3：新材料模型的創(chuàng)建實例

ANSYS結(jié)構(gòu)單元

1、概述

2、點單元

3、線單元 

4、平面單元

5、殼體單元

6、實體單元

7、計算精度與單元類型的關(guān)系

8、單元類型的選擇原則

結(jié)構(gòu)網(wǎng)格劃分技術(shù)

1、WB網(wǎng)格劃分原理

2、WB總體網(wǎng)格控制方法

3、WB局部網(wǎng)格控制方法

4、網(wǎng)格質(zhì)量評估方法

5、提高網(wǎng)格質(zhì)量的技巧 

6、結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格的生成技巧

范例-1：二維結(jié)構(gòu)的網(wǎng)格劃分

范例-2：三維實體結(jié)構(gòu)的網(wǎng)格劃分

范例-3：復(fù)雜裝配體的網(wǎng)格劃分技巧

載荷與位移約束詳解

1、重力加速度載荷

2、標(biāo)準(zhǔn)地球重力載荷

3、旋轉(zhuǎn)速度載荷

4、壓力

5、靜水壓力

6、集中力

7、遠(yuǎn)端力

8、軸承載荷

9、螺栓預(yù)緊載荷 

10、力矩

11、線性壓力

12、熱條件載荷

13、運(yùn)動副載荷

14、固定約束條件

15、普通位移約束

16、遠(yuǎn)端位移約束

17、圓柱支撐條件

18、彈性支撐條件

實例分析-1：支架強(qiáng)度與剛度計算

后處理技術(shù)與

強(qiáng)度、剛度評價理論

1、變形與剛度

2、應(yīng)變評價方法

3、應(yīng)力評價方法

4、應(yīng)力工具與強(qiáng)度評估理論

5、計算結(jié)果誤差估計

6、自適應(yīng)求解

7、探測器后處理技術(shù)

8、計算精度的判定

工程實例-1：制動輪強(qiáng)度、剛度計算與對稱結(jié)構(gòu)計算技巧

ANSYS Workbench與APDL命令流聯(lián)合仿真計算技術(shù)

1、APDL簡介

2、ANSYS Workbench中APDL命令流的格式

3、APDL在WB中的使用方法與技巧

4、ANSYS Workbench轉(zhuǎn)化為APDL命令流的方法

5、ANSYS Workbench與APDL聯(lián)合仿真的實現(xiàn)方法與設(shè)置技巧

工程實例-1：基于Workbench與APDL聯(lián)合仿真的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)受力與開裂分析

應(yīng)力集中與應(yīng)力奇異

1、應(yīng)力集中與應(yīng)力奇異的概念

2、應(yīng)力集中系數(shù)的定義

3、降低應(yīng)力集中的方法

4、應(yīng)力奇異產(chǎn)生的原因

5、應(yīng)力奇異的消除方法

實例分析-1：應(yīng)力集中分析實例—開孔方板受力分析

實例分析-2：應(yīng)力奇異分析實例—斗型零件受力分析

子模型技術(shù)與

網(wǎng)格無關(guān)性

1、 子模型技術(shù)簡介

2、子模型技術(shù)的操作步驟

3、 邊界切分方法與操作技巧

4、 子模型技術(shù)的實現(xiàn)方法與設(shè)置技巧

5、 工程實例-斗型零件的子模型計算方法

結(jié)構(gòu)幾何與材料

非線性有限元計算

1、結(jié)構(gòu)非線性簡介

2、幾何非線性的概念

3、材料非線性的概念

4、材料本構(gòu)曲線的輸入方法

5、非線性問題的控制方程

6、非線性問題的求解方法

7、 非線性計算的WB設(shè)置技巧

實例分析-1：超靜定工字梁鋼結(jié)構(gòu)塑性極限(極限承載能力)分析

實例分析-2：鋼管塑性變形與回彈效應(yīng)的非線性分析

結(jié)構(gòu)接觸非線性

有限元計算

1、概述

2、接觸面與目標(biāo)面

3、接觸作用模式

4、接觸算法

5、對稱與非對稱接觸

6、修剪接觸

7、接觸探測

8、穿透容差和彈性滑移容差

9、約束類型

10、接觸剛度

11、時間步控制

12、球形域

13、接觸界面處理

14、接觸面和目標(biāo)面幾何修正

15、初始接觸狀態(tài)調(diào)整

16、計算后接觸狀態(tài)的評估

17、摩擦接觸

實例分析-1：螺栓預(yù)緊結(jié)構(gòu)非線性接觸分析

實例分析-2：工程摩擦生熱計算

結(jié)構(gòu)多重非線性

有限元計算

1、多重非線性簡介

2、多重非線性有限元的控制方程

3、多重非線性問題的求解方法

4、多重非線性計算設(shè)置方法與求解技巧

實例分析-1：橡膠-鋼骨組合結(jié)構(gòu)的材料與接觸雙重非線性分析

實例分析-2：鋼混組合梁剪力釘連接件的多重非線性分析

結(jié)構(gòu)線性與非線性

穩(wěn)定計算

1、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性分析簡介

2、結(jié)構(gòu)線性穩(wěn)定（特征值屈曲）計算理論

3、特征值屈曲的計算設(shè)置

4、非線性穩(wěn)定（屈曲）計算原理

5、非線性穩(wěn)定（屈曲）計算設(shè)置與操作技巧

實例分析-1：壓力容器的線性/非線性屈曲計算

結(jié)構(gòu)動力計算與

動強(qiáng)度評價

1、結(jié)構(gòu)模態(tài)分析

2、結(jié)構(gòu)諧響應(yīng)計算

3、結(jié)構(gòu)瞬態(tài)動力學(xué)計算

4、結(jié)構(gòu)響應(yīng)譜分析

5、結(jié)構(gòu)隨機(jī)振動分析

工程實例-1：吹風(fēng)機(jī)風(fēng)扇模態(tài)分析

工程實例-2：發(fā)動機(jī)支架諧響應(yīng)分析

工程實例-3：地震作用下橋梁動力時程響應(yīng)計算

工程實例-4：電路板結(jié)構(gòu)響應(yīng)譜分析

工程實例-5：高層建筑隨機(jī)振動分析

結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計

1、概述

2、優(yōu)化三要素

3、優(yōu)化算法解析

4、優(yōu)化計算設(shè)置技巧

5、全局最優(yōu)解的求解策略

工程實例-1：桁架結(jié)構(gòu)優(yōu)化計算的ANSYS Workbench與APDL聯(lián)合仿真（與sci論文結(jié)果作比較）

工程實例-2：考慮動力特性的階梯軸的輕量化設(shè)計

備注

1、開課前老師會針對學(xué)員反饋的技術(shù)問題進(jìn)行分析，對共性問題在課堂中老師會與學(xué)員共同分析探討、個性問題將在課下單獨交流。

2、請學(xué)員自帶筆記本電腦，安裝Ansys2020R2軟件。