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基础知识篇1

第1章 仿真概述1

1.1概述1

1.1.1仿真的基本概念和定义1

1.1.2仿真系统的组成和分类2

1.1.3仿真的特点及其优点3

1.2系统仿真的过程及步骤4

1.3系统仿真的应用7

1.4.1发展历程8

1.4仿真的发展历史及方向8

1.4.2国内外研究现状9

1.4.3发展方向10

第2章 数字计算系统简介12

2.1概述12

2.2有限元方法的发展历史12

2.3有限元常用术语简介13

2.4有限元方法的一般步骤14

2.5有限元方法的优缺点15

2.7有限元发展方向及重大进展16

2.7.1国际上的发展16

2.6有限元方法的应用16

2.7.2国内发展情况和前景17

第3章 ANSYS软件基本介绍19

3.1概述19

3.1.1.ANSYS软件的特点和组成19

3.1.2 ANSYS软件的功能21

3.1.3 ANSYS主要系列产品介绍23

3.2 ANSYS启动和退出24

3.2.1 ANSYS的启动24

3.2.2 ANSYS的退出25

3.3 ANSYS用户界面26

3.4 ANSYS的文件形式27

3.5典型的ANSYS分析过程28

3.5.1前处理28

3.5.2加载求解29

3.5.3后处理29

3.6引例30

3.6.1问题描述30

3.6.2分析过程30

4.2.1单元类型简介46

4.1.2定义工作文件名和分析标题46

4.2定义单元类型46

4.1.1设置工作目录46

4.1环境设置46

第4章 ANSYS前处理46

4.2.2定义单元类型49

4.3定义实常数及材料属性50

4.3.1定义实常数50

4.3.2定义材料属性50

4.4建立几何模型51

4.4.1建模方法51

4.4.2坐标系和工作平面52

4.4.3各种几何元素的建立54

4.4.4布尔运算55

4.5实例60

4.5.1实例一：轴类零件建模60

4.5.2实例二：支座建模68

4.6网格划分75

4.6.1网格类型75

4.6.2划分网格的方式76

4.6.3控制和修改生成的网格77

4.7网格划分实例80

4.7.1实例一：轴的网格划分80

4.7.2实例二：支座的网格划分80

5.1.1概述82

第5章 ANSYS加载和求解82

5.1载荷的施加82

5.1.2各种载荷的施加83

5.2求解88

5.2.1载荷步及其相关术语88

5.2.2载荷步选项88

5.2.3求解90

第6章 ANSYS后处理92

6.1通用后处理92

6.1.1读入结果文件92

6.1.2结果显示92

6.1.4单元表97

6.1.3结果查询97

6.2时间历程后处理98

6.2.1定义变量98

6.2.2存储变量98

6.2.3显示结果98

6.2.4生成响应谱98

6.2.5变量的数学运算99

6.2.6变量和数组相互赋值100

6.2.7数据平滑100

第7章 结构线性静力分析102

7.1概述102

实例分析篇102

7.2分析步骤及要点提示103

7.3分析实例105

7.3.1实例一平面桁架的静力分析105

7.3.2实例二板的静力分析111

7.3.3实例三梁的静力分析117

7.3.4实例四受函数载荷的轴承的静力分析121

8.1.1非线性分析的概念及分类129

8.1.2非线性分析的特点和注意事项129

8.1概述129

第8章 结构非线性分析129

8.2分析步骤和要点提示132

8.2.1前处理和建模132

8.2.2加载和求解132

8.2.3后处理和检查结果135

8.3几何非线性分析135

8.3.1大应变分析135

8.3.2大应变分析实例140

8.3.3屈曲分析153

8.3.4屈曲分析实例159

8.4材料非线性分析169

8.4.1弹塑性概述170

8.4.2塑性分析实例175

8.5状态非线性分析185

8.5.1概述185

8.5.2面－面接触分析186

8.5.3点－面接触分析191

8.5.4点－点接触分析195

8.5.5接触分析实例199

第9章 结构动力学分析214

9.1模态分析215

9.1.1模态分析概述215

9.1.2模态分析的步骤216

9.1.3特殊的模态分析219

9.1.4模态分析实例220

9.2谐响应分析227

9.2.1谐响应分析概述227

9.2.2 Full（完全）法228

9.2.3 Reduced（缩减）法229

9.2.4模态叠加法231

9.2.5分析实例232

9.3瞬态动力学分析242

9.3.1概述242

9.3.2 Full法分析步骤243

9.3.3 Reduced法分析步骤244

9.3.4模态叠加法分析步骤246

9.3.5分析实例248

9.4谱分析260

9.4.1概述260

9.4.2单点响应谱分析步骤261

9.4.3随机振动分析步骤263

9.4.4多点响应谱分析步骤264

9.4.5分析实例——随机振动分析266

10.1.1 ANSYS热分析特点287

10.1概述287

第10章 结构热力学分析287

10.1.2 ANSYS热分析的单元288

10.1.3 ANSYS热分析误差估计289

10.2稳态传热分析289

10.2.1稳态热分析的基本步骤289

10.2.2稳态热分析实例291

10.3瞬态传热分析295

10.3.1瞬态热分析的主要步骤295

10.3.2相变问题297

10.3.3瞬态热分析实例297

10.4.1热应力分析方法303

10.4结构热应力分析303

10.4.2热应力分析实例304

第11章 结构优化设计307

11.1优化设计的基本概念307

11.1.1优化设计概述307

11.1.2基本概念307

11.2优化设计的步骤309

11.2.1生成分析文件309

11.2.2进行优化分析310

11.2.3查看优化设计结果312

11.3.1问题描述313

11.3三杆桁架的优化设计313

11.3.2分析步骤314

第12章 结构可靠度分析326

12.1概述326

12.2可靠度分析的步骤326

12.2.1创建分析文件326

12.2.2进行可靠度分析326

12.2.3查看可靠度分析结果328

12.3可靠度分析实例329

12.3.1问题描述329

12.3.2分析步骤329

参考文献340