有限元基礎(chǔ)理論與ANSYS18.0應(yīng)用
定 價：39.8 元
叢書名：“十三五”國家重點出版物出版規(guī)劃項目現(xiàn)代機械工程系列精品教材
- 作者：張洪信 管殿柱
- 出版時間：2018/8/1
- ISBN：9787111602262
- 出 版 社：機械工業(yè)出版社
- 中圖法分類：O241.82
- 頁碼：
- 紙張：膠版紙
- 版次：
- 開本：16開
本書是“十三五” 國家重點出版物出版規(guī)劃項目, 介紹了有限單元法的基礎(chǔ)理論與ANSYS18. 0 的應(yīng)用｡全書共分為7 章: 第1 章對有限元法及ANSYS 進(jìn)行了全面概述, 以便從總體把握各種要點; 第2 章介紹了有限元法的基礎(chǔ)理論及其在結(jié)構(gòu)靜力學(xué)､結(jié)構(gòu)動力學(xué)､結(jié)構(gòu)非線性分析中的應(yīng)用; 第3 章介紹了ANSYS 建模與網(wǎng)格劃分, 對連接板､軸類零件､圓柱齒輪等建模實例的操作進(jìn)行了具體講述; 第4 章介紹了結(jié)構(gòu)線性靜力分析過程, 對連桿受力分析､圓孔應(yīng)力集中分析等實例的操作進(jìn)行了具體講述; 第5 章介紹了動力學(xué)分析過程, 對機翼模態(tài)分析､汽車懸架系統(tǒng)諧響應(yīng)分析等實例的操作進(jìn)行了具體講述; 第6 章介紹了非線性分析過程,對裝載時礦石對車廂沖擊分析､圓盤塑性變形分析､銷與銷孔接觸分析等實例的操作進(jìn)行了具體講述; 第7 章介紹了熱分析､流體動力學(xué)分析､電磁場分析等過程與實例操作｡為了兼顧缺乏彈性力學(xué)知識的讀者, 附錄中對有限單元法涉及的彈性力學(xué)基本知識做了簡要介紹｡
本書可作為土木､水利､機械等工科專業(yè)本科生及研究生的教材, 也可以作為工程設(shè)計人員的參考書籍｡
前 言
本書堅持理論與實踐緊密結(jié)合的原則, 將有限元理論與ANSYS 操作糅合在一起, 以期促進(jìn)
有限元理論與ANSYS 的學(xué)習(xí)､應(yīng)用和普及推廣｡
有限單元法是當(dāng)前工程技術(shù)領(lǐng)域最常用､最有效的數(shù)值方法, 已成為現(xiàn)代工程設(shè)計技術(shù)不可或缺的重要組成部分｡ANSYS 軟件是集結(jié)構(gòu)､流體､電場､磁場､聲場及熱傳導(dǎo)分析于一體的大型通用有限元分析軟件, 由世界上最大的有限元分析軟件公司之一的美國ANSYS 公司開發(fā),它能與多數(shù)CAD 軟件(如Pro/ ENGINEER､UG､NASTRAN､I-DEAS､AutoCAD) 及機械仿真軟件(如ADAMS) 接口, 實現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享和交換, 是現(xiàn)在產(chǎn)品設(shè)計中的高級CAE 工具之一｡
本書是為土木､水利､機械等工科專業(yè)本科生､研究生和工程技術(shù)人員學(xué)習(xí)有限元法和ANSYS操作而編寫的教材｡編者集多年從事本科生､研究生教學(xué)與科研經(jīng)驗, 編寫時力求做到深入淺出､概念清晰､思路簡明､系統(tǒng)性強｡論述以ANSYS18. 0 軟件為主, 兼顧其他版本｡為了能夠與其他參考資料相互印證, 便于ANSYS 學(xué)習(xí), 書中諸多例題以操作過程為主線, 有的采用米制單位, 有的采用英制單位, 盡管ANSYS 程序中并不特別強調(diào)物理量的單位｡需要特別指出的是, 一個分析過程內(nèi)英制和米制單位不可混用!
本書依次介紹結(jié)構(gòu)靜力學(xué)問題､結(jié)構(gòu)動力學(xué)問題､結(jié)構(gòu)非線性問題､熱分析､流體動力學(xué)及電磁場問題分析的有限元方法及ANSYS 操作步驟｡第1 章對有限元法及ANSYS 進(jìn)行了全面概述, 以便從總體把握各種要點; 第2 章介紹了有限元法的基礎(chǔ)理論及其在結(jié)構(gòu)靜力學(xué)､結(jié)構(gòu)動力學(xué)､結(jié)構(gòu)非線性分析中的應(yīng)用; 第3 章介紹了ANSYS 建模與網(wǎng)格劃分, 對連接板､軸類零件､圓柱齒輪等建模過程實例的操作進(jìn)行了具體講述; 第4 章介紹了結(jié)構(gòu)線性靜力分析過程, 對連桿受力分析､圓孔應(yīng)力集中分析等實例的操作進(jìn)行了具體講述; 第5 章介紹了動力學(xué)分析過程, 對機翼模態(tài)分析､汽車懸架系統(tǒng)諧響應(yīng)分析等實例的操作進(jìn)行了具體講述; 第6 章介紹了非線性分析過程, 對裝載時礦石對車廂沖擊分析､圓盤塑性變形分析､銷與銷孔接觸分析等實例的操作進(jìn)行了具體講述; 第7 章介紹了熱分析､流體動力學(xué)分析､電磁場分析等過程與實例操作; 書后附錄還提供了彈性力學(xué)的基本方程､各領(lǐng)域常用量及其單位換算關(guān)系｡
本書是集體勞動的成果, 由張洪信(青島大學(xué))､管殿柱(青島大學(xué)) 主編, 參加編寫工作的還有談世哲､趙清海､姜曉天､李文秋､王獻(xiàn)紅､宋一兵､管玥､劉慧､劉志剛､張開拓｡
由于寫作時間較短, 加之編者水平有限, 不足之處在所難免, 歡迎廣大讀者批評指正｡
編 者
目 錄
前 言
第1 章 有限元法與ANSYS 入門 1
1. 1 發(fā)展與現(xiàn)狀 1
1. 2 矩陣分析法及有限元法分析的一般
步驟 3
1. 2. 1 矩陣分析法 3
1. 2. 2 有限單元法分析的一般步驟 9
1. 3 ANSYS 的基本操作 10
1. 3. 1 ANSYS 的安裝 10
1. 3. 2 ANSYS 的啟動､用戶界面及
退出 10
1. 3. 3 ANSYS 的操作方式 13
1. 3. 4 ANSYS 的典型分析過程 14
1. 3. 5 ANSYS 的文件管理及日志文件
使用 18
1. 4 本章小結(jié) 19
1. 5 思考與練習(xí) 19
第2 章 有限單元法基礎(chǔ)理論 21
2. 1 結(jié)構(gòu)靜力學(xué)問題的有限元法 21
2. 1. 1 平面問題有限元法 21
2. 1. 2 軸對稱問題有限單元法 29
2. 1. 3 空間問題有限元法 32
2. 1. 4 等參數(shù)有限元方法 35
2. 1. 5 單元與整體分析 38
2. 2 結(jié)構(gòu)動力學(xué)問題有限元方法 40
2. 2. 1 運動方程 41
2. 2. 2 質(zhì)量矩陣 41
2. 2. 3 阻尼矩陣 43
2. 2. 4 結(jié)構(gòu)自振頻率與振型 45
2. 2. 5 振型疊加法求解結(jié)構(gòu)的受迫
振動 46
2. 3 結(jié)構(gòu)非線性有限單元法 48
2. 3. 1 塑性力學(xué)問題 48
2. 3. 2 大位移問題 56
2. 4 本章小結(jié) 57
2. 5 思考與練習(xí) 58
第3 章 ANSYS 的建模 60
3. 1 建�；A(chǔ) 60
3. 1. 1 模型的生成 60
3. 1. 2 坐標(biāo)系 60
3. 1. 3 工作平面 63
3. 1. 4 實體模型 65
3. 1. 5 有限元模型 68
3. 3 連接板建模實例 70
3. 4 軸類零件建模實例 75
3. 4. 1 自底向上建模 75
3. 4. 2 自頂向下建模 80
3. 5 圓柱齒輪建模實例 82
3. 6 本章小結(jié) 89
3. 7 思考與練習(xí) 90
第4 章 結(jié)構(gòu)線性靜力分析 91
4. 1 結(jié)構(gòu)靜力分析過程與步驟 91
4. 1. 1 建立模型 91
4. 1. 2 施加載荷并求解 91
4. 1. 3 檢查結(jié)果 93
4. 2 連桿受力分析實例 94
4. 3 圓孔應(yīng)力集中分析實例 105
4. 4 本章小結(jié) 112
4. 5 思考與練習(xí) 113
第5 章 動力學(xué)分析 115
5. 1 動力學(xué)分析的過程與步驟 115
5. 1. 1 模態(tài)分析 115
5. 1. 2 諧響應(yīng)分析 118
5. 1. 3 瞬態(tài)動力學(xué)分析 122
5. 2 機翼模態(tài)分析實例 127
5. 3 汽車懸架系統(tǒng)的諧響應(yīng)分析 134
5. 4 本章小結(jié) 141
5. 5 思考與練習(xí) 142
第6 章 非線性分析 143
6. 1 基本概念 143
6. 2 非線性分析的過程與步驟 146
6. 2. 1 建模 146
6. 2. 2 加載求解 146
6. 2. 3 查看結(jié)果 149
6. 3 裝載時礦石對車廂的沖擊非線性分析
實例 151
6. 4 圓盤塑性變形分析實例 164
6. 5 銷與銷孔接觸分析 177
6. 6 本章小結(jié) 187
6. 7 思考與練習(xí) 187
第7 章 其他問題分析 189
7. 1 熱分析 189
7. 1. 1 熱分析單元 189
7. 1. 2 穩(wěn)態(tài)熱分析過程 190
7. 1. 3 瞬態(tài)熱分析過程 193
7. 1. 4 耦合分析的過程和步驟 197
7. 1. 5 冷卻柵管的熱分析實例 200
7. 1. 6 包含焊縫的金屬板熱膨脹分析
實例 208
7. 2 流體動力學(xué)分析 221
7. 2. 1 FLUENT 分析的概念與基本
步驟 221
7. 2. 2 管內(nèi)流動分析實例 223
7. 3 電磁場分析 230
7. 3. 1 電磁場分析的基本步驟與概念 230
7. 3. 2 2D 靜態(tài)電磁場分析實例 233
7. 4 DesignXplorer 概述 244
7. 5 本章小結(jié) 248
7. 6 思考與練習(xí) 248
附錄 250
附錄A 彈性力學(xué)的基本方程 250
附錄B ANSYS 程序中常用的量和單位 252
參考文獻(xiàn) 254
書單推薦
