目 錄
前言
第1章 緒論1
1.1 有限元法簡介2
1.1.1 有限元法的基本思想2
1.1.2 有限元法的基本概型3
1.1.3 有限元法的分析步驟5
1.2 ANSYS簡介5
1.2.1 ANSYS的發(fā)展5
1.2.2 ANSYS的功能6
1.3 ANSYS 2020的啟動和配置7
1.3.1 ANSYS 2020的啟動7
1.3.2 ANSYS 2020運行環(huán)境配置8
1.4 ANSYS程序結(jié)構(gòu)9
1.4.1 處理器9
1.4.2 文件格式9
1.4.3 輸入方式9
1.4.4 輸出文件類型10
第2章 ANSYS 2020圖形用戶界面11
2.1 圖形用戶界面的組成12
2.2 啟動圖形用戶界面13
2.3 對話框及其組件14
2.3.1 文本框14
2.3.2 單選列表14
2.3.3 雙列選擇列表15
2.3.4 標簽對話框15
2.3.5 選取框15
2.4 通用菜單16
2.4.1 文件菜單17
2.4.2 選取菜單19
2.4.3 列表菜單21
2.4.4 繪圖菜單25
2.4.5 繪圖控制菜單25
2.4.6 工作平面菜單32
2.4.7 參量菜單34
2.4.8 宏菜單36
2.4.9 菜單控制菜單38
2.4.10 幫助菜單38
2.5 輸入窗口40
2.6 主菜單40
2.6.1 優(yōu)選項41
2.6.2 預(yù)處理器42
2.6.3 求解器46
2.6.4 通用后處理器49
2.6.5 時間歷程后處理器52
2.6.6 記錄編輯器54
2.7 輸出窗口55
2.8 工具條55
2.9 圖形窗口56
2.9.1 圖形顯示56
2.9.2 多窗口繪圖58
2.9.3 增強圖形顯示61
2.10 個性化界面62
2.10.1 改變字體和顏色62
2.10.2 改變GUI的啟動菜單顯示62
2.10.3 改變菜單鏈接和對話框62
第3章 建立實體模型64
3.1 實例導航——幾何模型的輸入65
3.1.1 輸入IGES單一實體65
3.1.2 輸入SAT 單一實體67
3.1.3 輸入SAT集合70
3.1.4 輸入Parasolid 單一實體74
3.2 實例導航——對輸入模型進行修改76
3.3 實例導航——自主建模80
3.3.1 自頂向下建模實例80
3.3.2 自底向上建模實例90
第4章 ANSYS分析基本步驟102
4.1 分析問題103
4.1.1 問題描述103
4.1.2 確定問題的范圍104
4.2 建立有限元模型106
4.2.1 創(chuàng)建實體模型106
4.2.2 對實體模型進行網(wǎng)格劃分113
4.3 施加載荷115
4.4 進行求解119
4.4.1 求解器的類別119
4.4.2 求解檢查120
4.4.3 求解的實施120
4.4.4 求解會碰到的問題121
4.5 后處理121
4.6 分析步驟示例——懸臂梁125
4.6.1 分析問題125
4.6.2 建立有限元模型125
4.6.3 施加載荷131
4.6.4 進行求解132
4.6.5 后處理132
4.6.6 命令流134
第5章 靜力分析136
5.1 靜力分析介紹137
5.1.1 結(jié)構(gòu)靜力分析簡介137
5.1.2 靜力分析的類型138
5.1.3 靜力分析基本步驟138
5.2 平面問題靜力分析實例——平面齒輪138
5.2.1 分析問題139
5.2.2 建立模型139
5.2.3 定義邊界條件并求解154
5.2.4 查看結(jié)果157
5.2.5 命令流方式161
5.3 軸對稱結(jié)構(gòu)靜力分析實例——旋轉(zhuǎn)外輪161
5.3.1 分析問題161
5.3.2 建立模型161
5.3.3 定義邊界條件并求解171
5.3.4 查看結(jié)果173
5.3.5 命令流方式178
5.4 周期對稱結(jié)構(gòu)的靜力分析實例——標準齒輪178
5.4.1 分析問題178
5.4.2 建立模型179
5.4.3 定義邊界條件并求解188
5.4.4 查看結(jié)果190
5.4.5 命令流方式196
5.5 任意三維結(jié)構(gòu)的靜力分析實例——聯(lián)軸器197
5.5.1 分析問題197
5.5.2 建立模型197
5.5.3 定義邊界條件并求解201
5.5.4 查看結(jié)果205
5.5.5 命令流方式212
第6章 非線性分析213
6.1 非線性分析介紹214
6.1.1 非線性分析簡介214
6.1.2 非線性分析的類型214
6.1.3 非線性分析基本步驟215
6.2 幾何非線性分析實例——薄圓盤216
6.2.1 分析問題217
6.2.2 建立模型217
6.2.3 定義邊界條件并求解221
6.2.4 查看結(jié)果225
6.2.5 命令流方式229
6.3 材料非線性分析實例——鉚釘230
6.3.1 分析問題230
6.3.2 建立模型231
6.3.3 定義邊界條件并求解237
6.3.4 查看結(jié)果239
6.3.5 命令流方式243
6.4 狀態(tài)非線性分析實例——齒輪嚙合243
6.4.1 分析問題243
6.4.2 建立模型244
6.4.3 定義邊界條件并求解254
6.4.4 查看結(jié)果257
6.4.5 命令流方式259
6.5 非線性蠕變分析實例——螺栓蠕變259
6.5.1 問題描述260
6.5.2 建立模型260
6.5.3 設(shè)置分析并求解263
6.5.4 查看結(jié)果266
6.5.5 命令流方式269
6.6 接觸問題分析實例——深溝球軸承269
6.6.1 問題描述269
6.6.2 GUI方式270
6.6.3 查看結(jié)果280
6.6.4 命令流方式283
第7章 動力學分析284
7.1 動力分析介紹285
7.1.1 動力分析簡介285
7.1.2 動力分析的類型285
7.1.3 動力分析基本步驟286
7.2 結(jié)構(gòu)模態(tài)分析實例——齒輪結(jié)構(gòu)291
7.2.1 分析問題292
7.2.2 建立模型292
7.2.3 進行模態(tài)設(shè)置、定義邊界條件并求解299
7.2.4 查看結(jié)果303
7.2.5 命令流方式306
7.3 諧響應(yīng)分析實例——彈簧質(zhì)子306
7.3.1 問題描述306
7.3.2 建模及劃分網(wǎng)格307
7.3.3 模態(tài)分析311
7.3.4 諧響應(yīng)分析313
7.3.5 觀察結(jié)果315
7.3.6 命令流方式318
7.4 瞬態(tài)動力學分析實例——振動系統(tǒng)318
7.4.1 分析問題318
7.4.2 建立模型319
7.4.3 進行瞬態(tài)動力分析設(shè)置、定義邊界條件并求解324
7.4.4 查看結(jié)果329
7.4.5 命令流方式331
7.5 譜分析實例——平板結(jié)構(gòu)331
7.5.1 分析問題332
7.5.2 建立模型332
7.5.3 定義邊界條件并求解340
7.5.4 查看結(jié)果347
7.5.5 命令流方式354
第8章 熱分析355
8.1 熱分析介紹356
8.1.1 熱分析的類型356
8.1.2 熱分析的基本過程356
8.2 穩(wěn)態(tài)熱分析的實例——換熱管357
8.2.1 分析問題357
8.2.2 建立模型358
8.2.3 定義邊界條件并求解367
8.2.4 查看結(jié)果368
8.2.5 命令流方式369
8.3 瞬態(tài)熱分析實例——鋼球淬火369
8.3.1 分析問題369
8.3.2 建立模型369
8.3.3 定義邊界條件并求解373
8.3.4 查看結(jié)果376
8.3.5 命令流方式380
8.4 熱輻射分析實例——長方體形坯料空冷過程分析380
8.4.1 問題描述380
8.4.2 問題分析380
8.4.3 GUI操作步驟381
8.4.4 命令流方式386
第9章 參數(shù)化與單元的生和死387
9.1 參數(shù)化設(shè)計語言388
9.1.1 參數(shù)化設(shè)計語言介紹388
9.1.2 參數(shù)化設(shè)計語言的功能388
9.2 參數(shù)化設(shè)計語言實例——懸臂梁390
9.2.1 分析問題390
9.2.2 建立模型391
9.2.3 定義邊界條件并求解394
9.2.4 查看結(jié)果396
9.2.5 命令流方式397
9.3 單元的生和死398
9.3.1 單元的生和死介紹399
9.3.2 單元的生和死方法399
9.3.3 單元的生和死步驟400
9.4 單元的生和死實例——等截面桿401
9.4.1 分析問題401
9.4.2 建立模型402
9.4.3 關(guān)閉單元410
9.4.4 命令流方式412
第10章 子模型415
10.1 子模型簡介416
10.1.1 子模型概述416
10.1.2 子模型方法416
10.1.3 子模型過程417
10.2 子模型實例——帶孔方板420
10.2.1 分析問題420
10.2.2 建立并分析粗糙模型421
10.2.3 建立并分析子模型430
10.2.4 命令流方式437