ANSYS 13.0有限元分析实用基础教程【2025|PDF|Epub|mobi|kindle电子书版本百度云盘下载】

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第1章ANSYS 13.0简介1

1.1有限元分析基本概念1

1.1.1有限元分析基本思想1

1.1.2有限元基本构成2

1.1.3有限元分析基本步骤3

1.2 ANSYS 13.0的基本功能3

1.3 ANSYS 13.0的新功能4

1.4 ANSYS 13.0的基本操作9

1.4.1 ANSYS 13.0的启动方式9

1.4.2 ANSYS 13.0的图形用户界面11

1.4.3 ANSYS 13.0的文件格式13

1.5有限元分析实例14

1.5.1提出问题14

1.5.2定义参数14

1.5.3创建几何模型18

1.5.4划分网格20

1.5.5施加载荷22

1.5.6求解23

1.5.7结果分析24

1.5.8结果比较26

1.6本章小结29

1.7练习题29

第2章 实体建模30

2.1 ANSYS建模基本方法30

2.1.1实体建模方法30

2.1.2直接生成法建模32

2.1.3从CAD图形中导入实体模型32

2.1.4三种建模方法的优缺点32

2.2坐标系及其操作33

2.2.1总体坐标系及其操作33

2.2.2局部坐标系及其操作35

2.2.3显示坐标系及其操作37

2.2.4节点坐标系及其操作38

2.2.5单元坐标系及其操作40

2.2.6结果坐标系及其操作40

2.3工作平面及使用41

2.3.1显示和设置工作平面41

2.3.2定义工作平面43

2.3.3旋转和平移工作平面44

2.4自底向上建模45

2.4.1定义及操作关键点45

2.4.2选择、查看和删除关键点47

2.4.3定义及操作线48

2.4.4选择、查看和删除线51

2.4.5定义及操作面52

2.4.6选择、查看和删除面54

2.4.7定义体54

2.4.8选择、查看和删除体55

2.5自顶向下建模56

2.5.1建立矩形面原始对象56

2.5.2建立圆或环形面原始对象57

2.5.3建立正多边形面原始对象59

2.5.4建立长方体原始对象60

2.5.5建立柱体原始对象61

2.5.6建立多棱柱原始对象61

2.5.7建立球体或部分球体原始对象62

2.5.8建立锥体或圆台原始对象63

2.5.9建立环体或部分环体原始对象63

2.6布尔运算64

2.6.1布尔运算的基础设置64

2.6.2交运算65

2.6.3加运算69

2.6.4减运算70

2.6.5切割运算72

2.6.6搭接运算76

2.6.7分割运算77

2.6.8黏结运算78

2.7模型修改79

2.7.1移动图元79

2.7.2复制图元80

2.7.3镜像图元81

2.7.4缩放图元81

2.7.5转换图元坐标系82

2.8运用组件83

2.8.1组件和部件的操作83

2.8.2通过组件和部件选择实体84

2.9综合实例1——轴承座实体建模84

2.10综合实例2——汽车连杆实体建模91

2.11本章小结96

2.12练习题96

第3章 网格划分99

3.1定义单元属性99

3.1.1定义单元类型99

3.1.2定义实常数101

3.1.3定义材料参数102

3.1.4分配单元属性105

3.2网格划分控制106

3.2.1网格划分工具107

3.2.2 Smart Size网格划分控制108

3.2.3尺寸控制110

3.2.4单元形状控制113

3.2.5网格划分器选择114

3.3实体模型网格划分117

3.3.1关键点网格划分118

3.3.2线网格划分118

3.3.3面网格划分119

3.3.4体网格划分119

3.3.5网格修改121

3.4网格检查123

3.4.1设置形状检查选项123

3.4.2设置形状限制参数124

3.4.3确定网格质量125

3.5直接法生成有限元模型125

3.5.1节点定义126

3.5.2单元定义130

3.6综合实例1——轴承座实体模型的网格划分134

3.7综合实例2——汽车连杆实体模型的网格划分136

3.8小结140

3.9练习题141

第4章 施加载荷及求解142

4.1加载概述142

4.1.1载荷类型142

4.1.2载荷施加方式143

4.1.3载荷步、子步和平衡迭代144

4.1.4载荷步选项145

4.1.5载荷的显示146

4.2载荷的定义146

4.2.1自由度约束146

4.2.2集中载荷150

4.2.3表面载荷153

4.2.4体载荷161

4.2.5特殊载荷162

4.3求解163

4.3.1选择合适的求解器163

4.3.2求解多步载荷165

4.3.3求解167

4.4综合实例1——轴承座模型载荷施加及求解168

4.5综合实例2——汽车连杆模型载荷施加及求解171

4.6小结173

4.7练习题173

第5章 通用后处理器174

5.1通用后处理器概述174

5.1.1通用后处理器处理的结果文件174

5.1.2结果文件读入通用后处理器175

5.1.3浏览结果数据集信息175

5.1.4读取结果数据集176

5.1.5设置结果输出方式与图形显示方式179

5.2图形显示计算结果179

5.2.1绘制变形图180

5.2.2绘制等值线图181

5.2.3绘制矢量图184

5.2.4绘制粒子轨迹图185

5.2.5绘制破裂图和压碎图185

5.3路径操作186

5.3.1定义路径186

5.3.2观察沿路径的结果188

5.3.3进行沿路径的数学运算190

5.4单元表190

5.4.1创建和修改单元表191

5.4.2基于单元表的数学运算192

5.4.3根据单元表绘制结果图形193

5.5载荷组合及其运算194

5.5.1创建载荷工况194

5.5.2载荷工况的读写195

5.5.3载荷工况数学运算195

5.6综合实例1——桁架计算196

5.7综合实例2——轴承座及汽车连杆后处理分析202

5.7.1轴承座后处理分析202

5.7.2汽车连杆后处理分析203

5.8本章小结204

5.9练习题204

第6章 时间历程后处理器205

6.1定义和存储变量205

6.1.1变量定义206

6.1.2变量存储207

6.1.3变量的导入208

6.2变量的操作209

6.2.1数学运算209

6.2.2变量与数组相互赋值210

6.2.3数据平滑211

6.2.4生成响应频谱212

6.3查看变量213

6.3.1图形显示213

6.3.2列表显示215

6.4动画技术217

6.4.1直接生成动画217

6.4.2通过动画帧显示动画217

6.4.3动画播放219

6.5综合实例——钢球温度计算219

6.5.1问题描述219

6.5.2 GUI操作步骤219

6.6小结227

6.7练习题227

第7章ANSYS结构分析及应用228

7.1结构分析概述228

7.1.1结构分析定义228

7.1.2结构分析的类型228

7.1.3结构分析所使用的单元229

7.1.4材料模式界面229

7.1.5阻尼229

7.1.6求解方法232

7.2结构静力分析232

7.2.1结构静力分析求解步骤233

7.2.2实例1——钢支架结构静力分析233

7.2.3实例2——六角扳手结构静力分析239

7.2.4更多的结构静力分析实例256

7.3结构非线性分析257

7.3.1结构非线性分析概述257

7.3.2结构非线性分析基本步骤258

7.3.3实例1——悬臂梁几何非线性分析258

7.3.4实例2——钢棒单轴拉伸非线性分析262

7.3.5其他例子265

7.4模态分析266

7.4.1模态分析简介266

7.4.2模态分析步骤266

7.4.3实例——飞机机翼模态分析269

7.5瞬态动力学分析274

7.5.1瞬态动力学分析简介274

7.5.2瞬态动力学分析步骤275

7.5.3瞬时动力学分析实例277

7.6谐波响应分析282

7.6.1谐波响应分析简介282

7.6.2谐波响应分析步骤282

7.6.3谐波响应分析实例283

7.7谱分析287

7.7.1谱分析简介287

7.7.2谱分析步骤288

7.7.3谱分析实例289

7.8屈曲分析296

7.8.1屈曲分析简介297

7.8.2屈曲分析步骤297

7.8.3屈曲分析实例300

7.8.4其他例子304

7.9本章小结305

第8章ANSYS结构优化设计306

8.1优化设计基本概念306

8.2优化设计的过程与步骤308

8.2.1生成分析文件309

8.2.2建立优化参数312

8.2.3指定分析文件312

8.2.4声明优化变量312

8.2.5选择优化工具或优化方法315

8.2.6指定优化循环控制方式317

8.2.7进行优化分析318

8.2.8查看优化结果319

8.3优化设计实例321

8.3.1问题描述321

8.3.2 GUI操作步骤321

8.4小结328

8.5练习题329

参考文献330