ANSYS有限元分析從入門到精通
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zhc198111合編了一本書《ANSYS有限元分析從入門到精通》，由人民郵電出版社出版
內容簡介：
本書分為8篇，共30章。第一篇ANSYS基礎操作篇，包括有限元方法與ANSYS、工作平面、建模、模型的布爾運算、劃分網格等；用實例闡述了ANSYS的前處理、后處理及時間歷程后處理，還特別介紹了ANSYS中CAD模型的導入問題，包括各種典型的數據格式，以及ANSYS與當今流行的三維建模軟件的接口實現。第二篇高級操作篇，包括自適應網格劃分、子模型、單元死活、APDL與UIDL、優化設計；詳細介紹了利用單元死活技術模擬焊接的應用。第三篇結構分析篇，通過大量的工程實例以及一些經典案例，如帶圓孔矩形平板的應力集中、彈簧—質量系統的固有頻率、梁的模態分析等，介紹了結構線性靜力分析、結構非線性分析、結構動力學分析，讓讀者學以致用。第四篇接觸分析篇，包括疲勞分析、接觸分析、彈塑性分析，用實例講解了ANSYS中疲勞、接觸的分析流程。第五篇CFD與熱分析篇，重點闡述ANSYS中不可壓層流以及湍流的模擬、穩態傳熱分析與瞬態傳熱分析。第六篇電磁與聲學篇，包括ANSYS聲學分析、 ANSYS電磁場分析，實例講解了ANSYS中聲固耦合實例、二維以及三維靜態、瞬態磁場。第七篇闡述了Workbench仿真平臺及具體的實例應用。第八篇常見疑難解答與經驗技巧集萃，通過大量的實戰技巧介紹幫助讀者提高工作效率，尋找工作捷徑。
本書適用于ANSYS軟件的初、中級讀者，以及有初步使用經驗的技術人員，書中介紹的大量實例也可供高級用戶參考。本書也可作為理工科院校相關專業的本科生、研究生學習ANSYS軟件的教材和相關行業的工程技術人員使用ANSYS軟件的參考書。
第一篇 ANSYS基礎操作篇
第1章 有限元方法與ANSYS概述 2
1.1 有限單元法概述 2
1.2 線彈性力學的基本原理與最小勢能原理 3
1.2.1 彈性力學的基本原理 3
1.2.2 最小勢能原理 5
1.3 里茲法 5
1.4 有限單元法解題過程簡介 6
1.5 ANSYS 11.0簡介與基本使用 7
1.5.1 軟件功能簡介 7
1.5.2 前處理模塊PREP7 8
1.5.3 求解模塊SOLUTION 8
1.5.4 后處理模塊POST1和POST26 9
1.5.5 ANSYS 11.0新特征 10
第2章 ANSYS坐標系和工作平面 11
2.1 ANSYS坐標系簡介 11
2.1.1 全局坐標系 11
2.1.2 局部坐標系 12
2.1.3 結果坐標系 13
2.2 ANSYS工作平面 13
2.2.1 建立工作平面 14
2.2.2 移動工作平面 14
2.2.3 工作平面性能的增強 15
第3章 建模及模型導入 16
3.1 ANSYS建模 16
3.1.1 ANSYS的建模步驟 16
3.1.2 實體建模方法 17
3.1.3 自底向上的建模方法 17
3.1.4 自上向下的建模方法 25
3.1.5 模型的復制、移動與縮放 27
3.2 CAD模型的導入 28
3.2.1 以IGES格式導入CAD模型 28
3.2.2 以x_t格式導入CAD模型 29
3.2.3 以sat格式導入CAD模型 30
3.2.4 應用實例 30
3.3 三維建模軟件與ANSYS的接口 30
3.3.1 ANSYS與PRO/E的無縫連接 31
3.3.2 ANSYS與SOLIDWORKS間的數據交互 31
3.3.3 ANSYS與CATIA的數據交互 32
3.3.4 應用實例 32
第4章 模型的布爾運算 34
4.1 引言 34
4.2 布爾操作后圖元的編號 34
4.3 交運算 34
4.4 兩兩相交 35
4.5 加運算 35
4.6 減運算 36
4.7 搭接運算 37
4.8 分割運算 38
4.9 粘接運算 38
4.10 布爾運算的替代 39
4.11 布爾運算后的更新 39
4.12 布爾運算失敗時建議采取的一些措施 40
4.13 實例：軸承座的實體建模 40
第5章 網格劃分 44
5.1 網格類型簡介 44
5.2 定義單元屬性 44
5.2.1 為模型分配單元屬性 45
5.2.2 默認單元屬性 46
5.2.3 常用單元屬性簡介 47
5.3 網格劃分控制 47
5.3.1 ANSYS網格劃分工具 47
5.3.2 單元形狀 48
5.3.3 單元形狀與計算結果的關系 49
5.3.4 控制中間節點的位置 50
5.3.5 局部網格劃分控制 50
5.3.6 內部網格劃分控制 51
5.3.7 生成過渡的金字塔單元 55
5.3.8 將退化的四面體單元轉化為非退化形式 56
5.4 自由網格和映射網格控制 57
5.4.1 自由網格劃分 57
5.4.2 映射網格劃分 60
5.5 改變網格 62
5.5.1 對模型重新劃分網格 63
5.5.2 利用網格Accept/Reject提示 63
5.5.3 清除網格 63
5.5.4 細化局部網格 63
5.5.5 改進網格(只針對四面體單元網格) 64
5.6 網格質量的評價 65
5.7 二維單元與三維單元劃分實例 66
5.7.1 重力壩的網格劃分 66
5.7.2 三維單元 68
第6章 加載和求解 70
6.1 載荷的概念 70
6.1.1 載荷的分類 70
6.1.2 關于載荷步和子步 71
6.2 載荷的施加 71
6.2.1 實體模型載荷與有限元模型載荷的優缺點 72
6.2.2 施加載荷 72
6.2.3 載荷步選項 76
6.2.4 創建多載荷步 80
6.3 耦合及約束方程 81
6.3.1 何謂耦合 81
6.3.2 如何生成耦合自由度集 82
6.3.3 耦合的其他條件 83
6.3.4 什么是約束方程 83
6.3.5 如何生成約束方程 83
6.3.6 約束方程的其他注意事項 85
6.4 求解 85
6.4.1 定義分析類型 86
6.4.2 求解控制 86
6.4.3 求解 87
第7章 通用后處理 89
7.1 后處理簡介 89
7.2 讀入結果數據 89
7.3 圖形顯示 90
7.3.1 云圖顯示 90
7.3.2 矢量顯示 92
7.3.3 反作用力顯示 92
7.3.4 破碎圖 93
7.4 單元表 93
7.4.1 填上按名字來識別變量的單元表 93
7.4.2 填充按序號識別變量的單元表 94
7.4.3 定義單元表的注釋 94
7.5 列出結果 95
7.6 路徑操作 96
7.6.1 定義路徑 97
7.6.2 沿路徑插值數據 97
7.6.3 映射路徑數據 98
7.6.4 觀察路徑項 98
7.6.5 在路徑項中執行算術運算 99
7.6.6 將路徑數據從一文件中存檔或恢復 99
7.6.7 刪除路徑 100
7.7 載荷工況 100
7.7.1 存儲組合載荷工況 101
7.3.2 可求和數、不可求和數及常數 102
第8章 時間歷程響應后處理 103
8.1 時間歷程變量觀察器 103
8.2 時間歷程后處理器的使用 104
8.2.1 定義變量 105
8.2.2 處理變量并進行計算 107
8.3 變量的評價 107
8.3.1 圖形顯示結果 107
8.3.2 列表顯示結果 108
8.3.3 數據的平滑 108
第二篇 高級操作篇
第9章 自適應網格劃分 110
9.1 自適應網格簡介 110
9.2 自適應網格的先決條件 110
9.3 支持自適應網格的單元類型 110
9.4 自適應網格劃分的一般步驟 111
9.5 用戶子程序定制ADAPT宏 112
9.5.1 生成用戶網格劃分子程序(ADAPTMSH.MAC) 112
9.5.2 生成用戶邊界條件子程序(ADAPTBC.MAC) 112
9.5.3 關于用戶子程序的一些其他說明 113
9.6 自適應網格劃分實例 113
第10章 子模型 116
10.1 子模型簡介 116
10.2 子模型分析的一般步驟 117
10.2.1 第一步：生成并分析較粗糙的模型 117
10.2.2 第二步：生成子模型 117
10.2.3 第三步：生成切割邊界插值 118
10.2.4 第四步：分析子模型 119
10.2.5 第五步：驗證切割邊界和應力集中位置的距離是否足夠 121
10.3 子模型實例 122
第11章 單元死活 129
11.1 單元死活簡介 129
11.2 支持單元死活單元類型 129
11.3 單元死活分析的一般步驟 130
11.3.1 建模 130
11.3.2 施加載荷并求解 130
11.3.3 查看結果 132
11.4 單元死活模擬二維焊接實例 134
第12章 使用APDL、UIDL進行二次開發 148
12.1 APDL概述 148
12.2 APDL基礎 149
12.3 數組參數 151
12.4 宏基礎 157
12.5 UIDL概述 161
12.6 UIDL實例 163
12.7 APDL實例 164
第13章 優化設計 167
13.1 目標優化 167
13.1.1 ANSYS優化設計基礎 167
13.1.2 優化設計的一般步驟 170
13.2 拓撲優化設計 177
13.2.1 拓撲優化的主要步驟 177
13.2.2 拓撲優化問題的定義 178
13.2.3 控制優化進程 179
13.2.4 觀察結果 180
13.3 優化分析實例 181
13.3.1 目標優化實例 181
13.3.2 拓撲優化實例 187
第三篇 結構分析篇
第14章 結構線性靜力分析實例與分析 194
14.1 靜力分析概述 194
14.2 結構線性靜力分析實例 195
14.2.1 帶圓孔矩形平板的拉伸 195
14.2.2 梁的自重分析 197
14.2.3 列管式換熱器高壓球底組件強度分析 200
14.2.4 獨管塔的強度分析 203
14.3 實例分析 207
第15章 結構非線性靜力分析實例與分析 208
15.1 結構非線性概述 208
15.1.1 狀態變化(包括接觸} 209
15.1.2 幾何非線性 209
15.1.3 材料非線性 209
15.2 非線性分析的基本知識 209
15.2.1 方程求解 209
15.2.2 保守行為與非保守行為：過程依賴性 211
15.2.3 子步 212
15.2.4 載荷和位移方向 212
15.2.5 非線性分析 212
15.3 結構非線性實例 220
15.3.1 壓桿的屈曲分析 220
15.3.2 混凝土非線性計算實例——梁平面應力 224
15.3.3 雙軸向載荷作用下平板的蠕變 229
15.4 實例分析 234
第16章 結構動力學實例與分析 235
16.1 結構動力學概述 235
16.1.1 動力學分析類型 235
16.1.2 基本概念和術語 236
16.2 模態分析實例 237
16.2.1 模態分析基礎理論 237
16.2.2 彈簧——質量系統的固有頻率 238
16.2.3 梁的模態分析 243
16.3 諧響應實例 246
16.3.1 諧響應分析介紹 246
16.3.2 彈簧——質量系統的諧響應分析實例 247
16.4 瞬態動力學實例 251
16.4.1 瞬態分析基礎理論 251
16.4.2 球體撞擊柔性平面 253
16.4.3 帶集中質量梁的瞬態響應 258
16.5 結構動力學實例分析 262
第四篇 接觸分析篇
第17章 疲勞分析 266
17.1 疲勞的定義 266
17.2 疲勞計算 267
17.2.1 進入POST1和恢復數據庫 267
17.2.2 建立疲勞計算的規模、材料疲勞性質和疲勞計算的位置 267
17.2.3 儲存應力、指定事件循環次數和比例因子 269
17.2.4 激活疲勞計算 272
17.2.5 查看計算結果 273
17.2.6 其他記數方法 273
17.3 疲勞實例 273
第18章 接觸分析 278
18.1 接觸簡介 278
18.1.1 點——點接觸 278
18.1.2 點——面接觸 279
18.1.3 面——面接觸 279
18.2 接觸分析的一般步驟 279
18.2.1 點——面接觸分析的步驟 280
18.2.2 點——面接觸分析的步驟 282
18.2.3 面——面接觸分析的步驟 286
18.3 接觸實例 295
第19章 彈塑性分析 304
19.1 塑性理論引言 304
19.2 塑性理論介紹 305
19.3 ANSYS中的塑性選型 306
19.4 使用塑性的一些原則 307
19.5 塑性分析實例 309
第五篇 CFD與熱分析篇
第20章 計算流體動力學分析 318
20.1 FLOTRAN計算流體動力學(CFD)概述 318
20.2 FLOTRAN分析基礎 319
20.2.1 FLOTRAN單元的特點 319
20.2.2 FLOTRAN分析的主要步驟 320
20.2.3 FLOTRAN邊界條件 322
20.3 FLOTRAN不可壓層流和湍流分析 323
20.3.1 層流分析 324
20.3.2 湍流分析 328
20.4 FLOTRAN熱分析 330
第21章 熱力學分析 335
21.1 熱分析簡介及基礎知識 335
21.1.1 熱分析簡介 335
21.1.2 熱分析基礎知識 335
21.2 穩態傳熱分析 338
21.2.1 ANSYS穩態熱分析的基本過程 338
21.2.2 后處理 342
21.2.3 穩態傳熱實例一 342
21.2.4 穩態傳熱實例二 345
21.3 瞬態傳熱分析 347
21.3.1 瞬態熱分析中的單元及命令 347
21.3.2 ANSYS瞬態熱分析的主要步驟 348
21.3.3 相變問題 351
21.3.4 瞬態傳熱實例一 351
21.3.5 瞬態傳熱分析實例二 357
第六篇 電磁與聲學篇
第22章 ANSYS聲學分析 360
22.1 ANSYS聲學分析基礎 360
22.1.1 聲場流體基礎 360
22.1.2 聲場流體問題中矩陣的推導 361
22.1.3 聲場吸聲問題 362
22.1.4 聲場聲固耦合問題 363
22.2 殼單元耦合及實體單元聲固耦合實例 364
22.3 消聲器性能模擬 370
22.4 兩種平面流體單元聲學分析的比較 374
22.4.1 首先采用基于位移積分的流體單元FLUID79 374
22.4.2 然后采用基于壓力積分的流體單元FLUID29 379
22.5 實例分析 380
第23章 ANSYS電磁場分析 382
23.1 電磁場有限元分析簡介 382
23.2 二維靜態磁場分析與實例 385
23.2.1 二維靜態磁場分析中要用到的單元 386
23.2.2 靜態磁場分析的步驟 387
23.2.3 二維靜態磁場分析與實例 387
23.3 二維瞬態磁場分析與實例 391
23.3.1 瞬態磁場分析 391
23.3.2 二維瞬態磁場分析實例 392
23.4 三維靜態磁場分析與實例 398
23.4.1 3D靜態磁場分析中的單元(標量法) 398
23.4.2 3D靜態磁標勢分析的步驟 399
23.4.3 3D靜態磁場分析(棱邊單元方法) 399
23.4.4 3D靜態磁場分析實例 401
23.5 3D諧性與瞬態分析實例 407
23.5.1 3D諧性分析 407
23.5.2 3D瞬態磁場分析 411
第七篇 Workbench篇
第24章 ANSYS-Workbench仿真技術平臺 416
24.1 ANSYS-Workbench簡介 416
24.2 DesignModeler模塊功能及實例 416
24.2.1 主要菜單的功能簡介 417
24.2.2 Workbench二維模型建立實例 420
24.2.3 Workbench三維模型建立實例 420
24.3 Simulation模塊功能及實例 421
24.3.1 Simulation界面和操作簡介 421
24.3.2 Simulation實例 422
24.4 實例分析 423
第八篇 常見疑難解答與經驗技巧集萃
第25章 通用前處理常見錯誤提示與對應解決方法 426
第26章 通用后處理常見疑難解答與技巧集萃 428
第27章 高級操作常見疑難解答與技巧集萃 431
27.1 自適應網格劃分 431
27.2 子模型技巧(殼到體子模型) 432
27.3 單元死活技巧(模擬澆筑過程中的溫度分布) 433
27.4 使用APDL、UIDL進行二次開發技巧 435
27.5 優化設計技巧 436
第28章 結構分析常見疑難解答及技巧集萃 437
28.1 結構線性靜力分析技巧 437
28.1.1 BEAM188和189單元額外節點問題 437
28.1.2 如何考慮結構分析中的重力 437
28.1.3 如何實現殼單元的偏置 438
28.1.4 如何加快計算速度 439
28.1.5 如何定制Beam188/189單元的用戶化截面 439
28.1.6 面載荷轉化為等效節點力施加的方法 440
28.1.7 靜力分析時剛度矩陣奇異如何施加約束 440
28.2 結構非線性分析技巧 440
28.2.1 解決非線性分析不收斂的技巧 440
28.2.2 膜元Shell41是否能作大變形分析 442
28.2.3 耦合及約束方程講座一：耦合 442
28.2.4 耦合及約束方程講座二：約束方程 443
28.2.5 在ANSYS中怎樣給面施加一個非零的法向位移約束 445
28.2.6 SOLID65混凝土單元的使用技巧 445
28.2.7 非線性計算過程中收斂曲線實時顯示 446
28.2.8 在非線性分析中如何根據ANSYS的跟蹤顯示來判斷收斂 446
28.3 結構動力學分析技巧 447
28.3.1 如何提取模態質量 447
28.3.2 如何使用用戶定義用戶自定義矩陣 448
第29章 接觸分析、電磁及熱分析常見疑難解答與技巧集萃 449
29.1 接觸分析技巧 449
29.1.1 ANSYS接觸問題的計算方法 449
29.1.2 生成接觸單元的幾種方法 451
29.1.3 接觸間隙解決方法 451
29.2 電磁分析技巧 451
29.3 熱分析技巧 452
29.3.1 熱分析前后處理中的常用命令流 452
29.3.2 初始溫度、參考溫度和均勻溫度的區別 453
第30章 Workbench常見疑難解答與技巧集萃 454
內容簡介：
本書分為8篇，共30章。第一篇ANSYS基礎操作篇，包括有限元方法與ANSYS、工作平面、建模、模型的布爾運算、劃分網格等；用實例闡述了ANSYS的前處理、后處理及時間歷程后處理，還特別介紹了ANSYS中CAD模型的導入問題，包括各種典型的數據格式，以及ANSYS與當今流行的三維建模軟件的接口實現。第二篇高級操作篇，包括自適應網格劃分、子模型、單元死活、APDL與UIDL、優化設計；詳細介紹了利用單元死活技術模擬焊接的應用。第三篇結構分析篇，通過大量的工程實例以及一些經典案例，如帶圓孔矩形平板的應力集中、彈簧—質量系統的固有頻率、梁的模態分析等，介紹了結構線性靜力分析、結構非線性分析、結構動力學分析，讓讀者學以致用。第四篇接觸分析篇，包括疲勞分析、接觸分析、彈塑性分析，用實例講解了ANSYS中疲勞、接觸的分析流程。第五篇CFD與熱分析篇，重點闡述ANSYS中不可壓層流以及湍流的模擬、穩態傳熱分析與瞬態傳熱分析。第六篇電磁與聲學篇，包括ANSYS聲學分析、 ANSYS電磁場分析，實例講解了ANSYS中聲固耦合實例、二維以及三維靜態、瞬態磁場。第七篇闡述了Workbench仿真平臺及具體的實例應用。第八篇常見疑難解答與經驗技巧集萃，通過大量的實戰技巧介紹幫助讀者提高工作效率，尋找工作捷徑。
本書適用于ANSYS軟件的初、中級讀者，以及有初步使用經驗的技術人員，書中介紹的大量實例也可供高級用戶參考。本書也可作為理工科院校相關專業的本科生、研究生學習ANSYS軟件的教材和相關行業的工程技術人員使用ANSYS軟件的參考書。
第一篇 ANSYS基礎操作篇
第1章 有限元方法與ANSYS概述 2
1.1 有限單元法概述 2
1.2 線彈性力學的基本原理與最小勢能原理 3
1.2.1 彈性力學的基本原理 3
1.2.2 最小勢能原理 5
1.3 里茲法 5
1.4 有限單元法解題過程簡介 6
1.5 ANSYS 11.0簡介與基本使用 7
1.5.1 軟件功能簡介 7
1.5.2 前處理模塊PREP7 8
1.5.3 求解模塊SOLUTION 8
1.5.4 后處理模塊POST1和POST26 9
1.5.5 ANSYS 11.0新特征 10
第2章 ANSYS坐標系和工作平面 11
2.1 ANSYS坐標系簡介 11
2.1.1 全局坐標系 11
2.1.2 局部坐標系 12
2.1.3 結果坐標系 13
2.2 ANSYS工作平面 13
2.2.1 建立工作平面 14
2.2.2 移動工作平面 14
2.2.3 工作平面性能的增強 15
第3章 建模及模型導入 16
3.1 ANSYS建模 16
3.1.1 ANSYS的建模步驟 16
3.1.2 實體建模方法 17
3.1.3 自底向上的建模方法 17
3.1.4 自上向下的建模方法 25
3.1.5 模型的復制、移動與縮放 27
3.2 CAD模型的導入 28
3.2.1 以IGES格式導入CAD模型 28
3.2.2 以x_t格式導入CAD模型 29
3.2.3 以sat格式導入CAD模型 30
3.2.4 應用實例 30
3.3 三維建模軟件與ANSYS的接口 30
3.3.1 ANSYS與PRO/E的無縫連接 31
3.3.2 ANSYS與SOLIDWORKS間的數據交互 31
3.3.3 ANSYS與CATIA的數據交互 32
3.3.4 應用實例 32
第4章 模型的布爾運算 34
4.1 引言 34
4.2 布爾操作后圖元的編號 34
4.3 交運算 34
4.4 兩兩相交 35
4.5 加運算 35
4.6 減運算 36
4.7 搭接運算 37
4.8 分割運算 38
4.9 粘接運算 38
4.10 布爾運算的替代 39
4.11 布爾運算后的更新 39
4.12 布爾運算失敗時建議采取的一些措施 40
4.13 實例：軸承座的實體建模 40
第5章 網格劃分 44
5.1 網格類型簡介 44
5.2 定義單元屬性 44
5.2.1 為模型分配單元屬性 45
5.2.2 默認單元屬性 46
5.2.3 常用單元屬性簡介 47
5.3 網格劃分控制 47
5.3.1 ANSYS網格劃分工具 47
5.3.2 單元形狀 48
5.3.3 單元形狀與計算結果的關系 49
5.3.4 控制中間節點的位置 50
5.3.5 局部網格劃分控制 50
5.3.6 內部網格劃分控制 51
5.3.7 生成過渡的金字塔單元 55
5.3.8 將退化的四面體單元轉化為非退化形式 56
5.4 自由網格和映射網格控制 57
5.4.1 自由網格劃分 57
5.4.2 映射網格劃分 60
5.5 改變網格 62
5.5.1 對模型重新劃分網格 63
5.5.2 利用網格Accept/Reject提示 63
5.5.3 清除網格 63
5.5.4 細化局部網格 63
5.5.5 改進網格(只針對四面體單元網格) 64
5.6 網格質量的評價 65
5.7 二維單元與三維單元劃分實例 66
5.7.1 重力壩的網格劃分 66
5.7.2 三維單元 68
第6章 加載和求解 70
6.1 載荷的概念 70
6.1.1 載荷的分類 70
6.1.2 關于載荷步和子步 71
6.2 載荷的施加 71
6.2.1 實體模型載荷與有限元模型載荷的優缺點 72
6.2.2 施加載荷 72
6.2.3 載荷步選項 76
6.2.4 創建多載荷步 80
6.3 耦合及約束方程 81
6.3.1 何謂耦合 81
6.3.2 如何生成耦合自由度集 82
6.3.3 耦合的其他條件 83
6.3.4 什么是約束方程 83
6.3.5 如何生成約束方程 83
6.3.6 約束方程的其他注意事項 85
6.4 求解 85
6.4.1 定義分析類型 86
6.4.2 求解控制 86
6.4.3 求解 87
第7章 通用后處理 89
7.1 后處理簡介 89
7.2 讀入結果數據 89
7.3 圖形顯示 90
7.3.1 云圖顯示 90
7.3.2 矢量顯示 92
7.3.3 反作用力顯示 92
7.3.4 破碎圖 93
7.4 單元表 93
7.4.1 填上按名字來識別變量的單元表 93
7.4.2 填充按序號識別變量的單元表 94
7.4.3 定義單元表的注釋 94
7.5 列出結果 95
7.6 路徑操作 96
7.6.1 定義路徑 97
7.6.2 沿路徑插值數據 97
7.6.3 映射路徑數據 98
7.6.4 觀察路徑項 98
7.6.5 在路徑項中執行算術運算 99
7.6.6 將路徑數據從一文件中存檔或恢復 99
7.6.7 刪除路徑 100
7.7 載荷工況 100
7.7.1 存儲組合載荷工況 101
7.3.2 可求和數、不可求和數及常數 102
第8章 時間歷程響應后處理 103
8.1 時間歷程變量觀察器 103
8.2 時間歷程后處理器的使用 104
8.2.1 定義變量 105
8.2.2 處理變量并進行計算 107
8.3 變量的評價 107
8.3.1 圖形顯示結果 107
8.3.2 列表顯示結果 108
8.3.3 數據的平滑 108
第二篇 高級操作篇
第9章 自適應網格劃分 110
9.1 自適應網格簡介 110
9.2 自適應網格的先決條件 110
9.3 支持自適應網格的單元類型 110
9.4 自適應網格劃分的一般步驟 111
9.5 用戶子程序定制ADAPT宏 112
9.5.1 生成用戶網格劃分子程序(ADAPTMSH.MAC) 112
9.5.2 生成用戶邊界條件子程序(ADAPTBC.MAC) 112
9.5.3 關于用戶子程序的一些其他說明 113
9.6 自適應網格劃分實例 113
第10章 子模型 116
10.1 子模型簡介 116
10.2 子模型分析的一般步驟 117
10.2.1 第一步：生成并分析較粗糙的模型 117
10.2.2 第二步：生成子模型 117
10.2.3 第三步：生成切割邊界插值 118
10.2.4 第四步：分析子模型 119
10.2.5 第五步：驗證切割邊界和應力集中位置的距離是否足夠 121
10.3 子模型實例 122
第11章 單元死活 129
11.1 單元死活簡介 129
11.2 支持單元死活單元類型 129
11.3 單元死活分析的一般步驟 130
11.3.1 建模 130
11.3.2 施加載荷并求解 130
11.3.3 查看結果 132
11.4 單元死活模擬二維焊接實例 134
第12章 使用APDL、UIDL進行二次開發 148
12.1 APDL概述 148
12.2 APDL基礎 149
12.3 數組參數 151
12.4 宏基礎 157
12.5 UIDL概述 161
12.6 UIDL實例 163
12.7 APDL實例 164
第13章 優化設計 167
13.1 目標優化 167
13.1.1 ANSYS優化設計基礎 167
13.1.2 優化設計的一般步驟 170
13.2 拓撲優化設計 177
13.2.1 拓撲優化的主要步驟 177
13.2.2 拓撲優化問題的定義 178
13.2.3 控制優化進程 179
13.2.4 觀察結果 180
13.3 優化分析實例 181
13.3.1 目標優化實例 181
13.3.2 拓撲優化實例 187
第三篇 結構分析篇
第14章 結構線性靜力分析實例與分析 194
14.1 靜力分析概述 194
14.2 結構線性靜力分析實例 195
14.2.1 帶圓孔矩形平板的拉伸 195
14.2.2 梁的自重分析 197
14.2.3 列管式換熱器高壓球底組件強度分析 200
14.2.4 獨管塔的強度分析 203
14.3 實例分析 207
第15章 結構非線性靜力分析實例與分析 208
15.1 結構非線性概述 208
15.1.1 狀態變化(包括接觸} 209
15.1.2 幾何非線性 209
15.1.3 材料非線性 209
15.2 非線性分析的基本知識 209
15.2.1 方程求解 209
15.2.2 保守行為與非保守行為：過程依賴性 211
15.2.3 子步 212
15.2.4 載荷和位移方向 212
15.2.5 非線性分析 212
15.3 結構非線性實例 220
15.3.1 壓桿的屈曲分析 220
15.3.2 混凝土非線性計算實例——梁平面應力 224
15.3.3 雙軸向載荷作用下平板的蠕變 229
15.4 實例分析 234
第16章 結構動力學實例與分析 235
16.1 結構動力學概述 235
16.1.1 動力學分析類型 235
16.1.2 基本概念和術語 236
16.2 模態分析實例 237
16.2.1 模態分析基礎理論 237
16.2.2 彈簧——質量系統的固有頻率 238
16.2.3 梁的模態分析 243
16.3 諧響應實例 246
16.3.1 諧響應分析介紹 246
16.3.2 彈簧——質量系統的諧響應分析實例 247
16.4 瞬態動力學實例 251
16.4.1 瞬態分析基礎理論 251
16.4.2 球體撞擊柔性平面 253
16.4.3 帶集中質量梁的瞬態響應 258
16.5 結構動力學實例分析 262
第四篇 接觸分析篇
第17章 疲勞分析 266
17.1 疲勞的定義 266
17.2 疲勞計算 267
17.2.1 進入POST1和恢復數據庫 267
17.2.2 建立疲勞計算的規模、材料疲勞性質和疲勞計算的位置 267
17.2.3 儲存應力、指定事件循環次數和比例因子 269
17.2.4 激活疲勞計算 272
17.2.5 查看計算結果 273
17.2.6 其他記數方法 273
17.3 疲勞實例 273
第18章 接觸分析 278
18.1 接觸簡介 278
18.1.1 點——點接觸 278
18.1.2 點——面接觸 279
18.1.3 面——面接觸 279
18.2 接觸分析的一般步驟 279
18.2.1 點——面接觸分析的步驟 280
18.2.2 點——面接觸分析的步驟 282
18.2.3 面——面接觸分析的步驟 286
18.3 接觸實例 295
第19章 彈塑性分析 304
19.1 塑性理論引言 304
19.2 塑性理論介紹 305
19.3 ANSYS中的塑性選型 306
19.4 使用塑性的一些原則 307
19.5 塑性分析實例 309
第五篇 CFD與熱分析篇
第20章 計算流體動力學分析 318
20.1 FLOTRAN計算流體動力學(CFD)概述 318
20.2 FLOTRAN分析基礎 319
20.2.1 FLOTRAN單元的特點 319
20.2.2 FLOTRAN分析的主要步驟 320
20.2.3 FLOTRAN邊界條件 322
20.3 FLOTRAN不可壓層流和湍流分析 323
20.3.1 層流分析 324
20.3.2 湍流分析 328
20.4 FLOTRAN熱分析 330
第21章 熱力學分析 335
21.1 熱分析簡介及基礎知識 335
21.1.1 熱分析簡介 335
21.1.2 熱分析基礎知識 335
21.2 穩態傳熱分析 338
21.2.1 ANSYS穩態熱分析的基本過程 338
21.2.2 后處理 342
21.2.3 穩態傳熱實例一 342
21.2.4 穩態傳熱實例二 345
21.3 瞬態傳熱分析 347
21.3.1 瞬態熱分析中的單元及命令 347
21.3.2 ANSYS瞬態熱分析的主要步驟 348
21.3.3 相變問題 351
21.3.4 瞬態傳熱實例一 351
21.3.5 瞬態傳熱分析實例二 357
第六篇 電磁與聲學篇
第22章 ANSYS聲學分析 360
22.1 ANSYS聲學分析基礎 360
22.1.1 聲場流體基礎 360
22.1.2 聲場流體問題中矩陣的推導 361
22.1.3 聲場吸聲問題 362
22.1.4 聲場聲固耦合問題 363
22.2 殼單元耦合及實體單元聲固耦合實例 364
22.3 消聲器性能模擬 370
22.4 兩種平面流體單元聲學分析的比較 374
22.4.1 首先采用基于位移積分的流體單元FLUID79 374
22.4.2 然后采用基于壓力積分的流體單元FLUID29 379
22.5 實例分析 380
第23章 ANSYS電磁場分析 382
23.1 電磁場有限元分析簡介 382
23.2 二維靜態磁場分析與實例 385
23.2.1 二維靜態磁場分析中要用到的單元 386
23.2.2 靜態磁場分析的步驟 387
23.2.3 二維靜態磁場分析與實例 387
23.3 二維瞬態磁場分析與實例 391
23.3.1 瞬態磁場分析 391
23.3.2 二維瞬態磁場分析實例 392
23.4 三維靜態磁場分析與實例 398
23.4.1 3D靜態磁場分析中的單元(標量法) 398
23.4.2 3D靜態磁標勢分析的步驟 399
23.4.3 3D靜態磁場分析(棱邊單元方法) 399
23.4.4 3D靜態磁場分析實例 401
23.5 3D諧性與瞬態分析實例 407
23.5.1 3D諧性分析 407
23.5.2 3D瞬態磁場分析 411
第七篇 Workbench篇
第24章 ANSYS-Workbench仿真技術平臺 416
24.1 ANSYS-Workbench簡介 416
24.2 DesignModeler模塊功能及實例 416
24.2.1 主要菜單的功能簡介 417
24.2.2 Workbench二維模型建立實例 420
24.2.3 Workbench三維模型建立實例 420
24.3 Simulation模塊功能及實例 421
24.3.1 Simulation界面和操作簡介 421
24.3.2 Simulation實例 422
24.4 實例分析 423
第八篇 常見疑難解答與經驗技巧集萃
第25章 通用前處理常見錯誤提示與對應解決方法 426
第26章 通用后處理常見疑難解答與技巧集萃 428
第27章 高級操作常見疑難解答與技巧集萃 431
27.1 自適應網格劃分 431
27.2 子模型技巧(殼到體子模型) 432
27.3 單元死活技巧(模擬澆筑過程中的溫度分布) 433
27.4 使用APDL、UIDL進行二次開發技巧 435
27.5 優化設計技巧 436
第28章 結構分析常見疑難解答及技巧集萃 437
28.1 結構線性靜力分析技巧 437
28.1.1 BEAM188和189單元額外節點問題 437
28.1.2 如何考慮結構分析中的重力 437
28.1.3 如何實現殼單元的偏置 438
28.1.4 如何加快計算速度 439
28.1.5 如何定制Beam188/189單元的用戶化截面 439
28.1.6 面載荷轉化為等效節點力施加的方法 440
28.1.7 靜力分析時剛度矩陣奇異如何施加約束 440
28.2 結構非線性分析技巧 440
28.2.1 解決非線性分析不收斂的技巧 440
28.2.2 膜元Shell41是否能作大變形分析 442
28.2.3 耦合及約束方程講座一：耦合 442
28.2.4 耦合及約束方程講座二：約束方程 443
28.2.5 在ANSYS中怎樣給面施加一個非零的法向位移約束 445
28.2.6 SOLID65混凝土單元的使用技巧 445
28.2.7 非線性計算過程中收斂曲線實時顯示 446
28.2.8 在非線性分析中如何根據ANSYS的跟蹤顯示來判斷收斂 446
28.3 結構動力學分析技巧 447
28.3.1 如何提取模態質量 447
28.3.2 如何使用用戶定義用戶自定義矩陣 448
第29章 接觸分析、電磁及熱分析常見疑難解答與技巧集萃 449
29.1 接觸分析技巧 449
29.1.1 ANSYS接觸問題的計算方法 449
29.1.2 生成接觸單元的幾種方法 451
29.1.3 接觸間隙解決方法 451
29.2 電磁分析技巧 451
29.3 熱分析技巧 452
29.3.1 熱分析前后處理中的常用命令流 452
29.3.2 初始溫度、參考溫度和均勻溫度的區別 453
第30章 Workbench常見疑難解答與技巧集萃 454
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