本書在總結多年教學和工程經驗的基礎上，從讓讀者快速入門并能夠解決實際問題的想法出發(fā)，介紹了有限元法的基礎理論、ANSYS軟件的使用方法及其在機械工程領域的應用實例等內容。 本書的中心是ANSYS軟件的應用，其他內容圍繞該中心展開。目的是使讀者從學習應用實例出發(fā)，由淺入深地掌握ANSYS軟件和有限元法理論，力求在較短時間內，知其然，又知其所以然，真正掌握ANSYS和有限元分析方法，并能靈活應用于實際中。 全書包括近60個ANSYS軟件應用實例，每種分析類型都配有入門實例和高級實例，并盡量涵蓋其在實際中的主要應用。每個實例都提供了操作的命令流，為方便學習，入門實例還介紹了GUI操作方法。
全書包括近60個ANSYS軟件應用實例，每種分析類型都配有入門實例和高級實例，并盡量涵蓋其在實際中的主要應用。每個實例都提供了操作的命令流，為方便學習，入門實例還介紹了GUI操作方法。并且包含近60個案例，真正做到理論結合實踐。
高耀東，內蒙古科技大學機械工程學院副教授，機械工學研究所研究員，具備豐富的教學、實踐及寫作經驗，編著有多本ANSYS有限元分析圖書，因其圖書講解詳實、案例豐富、指導性強，從而深受讀者歡迎。
目 錄第1章 有限單元法基本概念11.1 引言11.2 有限單元法基本概念21.2.1 結構離散化21.2.2 單元剛度矩陣21.2.3 結構總體剛度方程5第2章 平面問題的有限單元法72.1 平面問題概述72.1.1 平面應力問題72.1.2 平面應變問題82.2 結構離散化92.3 位移函數102.3.1 位移函數的一般形式102.3.2 3節(jié)點三角形單元的位移函數112.3.3 形函數的性質122.3.4 位移函數與解的收斂性132.4 單元剛度矩陣142.4.1 3節(jié)點三角形單元的單元剛度矩陣142.4.2 單元剛度矩陣的性質162.5 載荷移置與等效節(jié)點載荷172.6 結構總體剛度方程182.6.1 結構總體剛度方程的建立192.6.2 形成結構總體剛度矩陣的方法212.6.3 結構總體剛度矩陣的性質222.7 位移邊界條件的處理232.7.1 降階法242.7.2 對角元置1法242.7.3 對角元乘大數法252.8 應力計算及導出結果的計算262.8.1 單元應力及應變的計算262.8.2 主應力和主方向262.8.3 節(jié)點的應力272.9 解題示例272.10 6節(jié)點三角形單元312.10.1 面積坐標312.10.2 位移函數322.10.3 單元應變332.10.4 單元應力332.10.5 單元剛度矩陣33第3章 基于最小勢能原理的有限單元法373.1 最小勢能原理373.2 基于最小勢能原理的有限單元法383.3 對有限單元法收斂和精度的分析393.3.1 相容性要求393.3.2 完備性要求403.3.3 收斂和精度40第4章 三維問題的有限單元法424.1 三維應力狀態(tài)424.2 三維問題的四面體單元434.2.1 位移函數434.2.2 單元剛度矩陣444.2.3 載荷移置與等效節(jié)點載荷444.3 軸對稱問題及其有限單元法454.3.1 軸對稱問題454.3.2 軸對稱問題的有限單元法46第5章 梁單元485.1 直梁平面彎曲問題及梁單元485.1.1 直梁平面彎曲問題485.1.2 直梁平面彎曲問題的有限單元法485.2 鐵木辛科梁單元52第6章 等參數單元556.1 4節(jié)點矩形單元556.2 平面4節(jié)點等參數單元566.2.1 坐標變換和等參數單元566.2.2 單元剛度矩陣的計算586.2.3 其他的參數單元606.3 高斯積分法606.4 剪切閉鎖、體積閉鎖、沙漏等概念簡介626.4.1 剪切閉鎖626.4.2 體積閉鎖626.4.3 沙漏63第7章 板殼單元677.1 板彎曲的有限單元法677.1.1 克�；舴�(Kirchhoff)薄板理論677.1.2 基于薄板理論的非協(xié)調板單元697.1.3 考慮橫向剪切影響的平板彎曲單元717.2 薄殼結構的有限單元法73第8章 有限元方程解法758.1 概述758.2 總體剛度矩陣的一維變帶寬存儲758.3 直接法768.3.1 高斯消元法768.3.2 LU分解法768.3.3 波前法778.4 迭代法798.4.1 雅可比迭代法和賽德爾迭代法798.4.2 共軛梯度法80第9章 結構動力學分析839.1 結構的動力學方程839.2 結構的自振頻率和振型849.2.1 概述849.2.2 基本QR法859.2.3 蘭索斯法859.3 結構動力響應的求解方法869.3.1 直接積分法879.3.2 振型疊加法88第10章 ANSYS的基本使用方法9010.1 實例E10-1——平面桁架的受力分析9010.1.1 問題描述及解析解9010.1.2 分析步驟9010.1.3 命令流9410.2 ANSYS的主要功能9510.3 ANSYS的特點9610.4 ANSYS產品簡介9610.5 處理器9710.6 ANSYS軟件的使用9710.6.1 ANSYS軟件解決問題的步驟9710.6.2 命令輸入方法9810.7 圖形用戶界面9910.7.1 圖形用戶界面（GUI）9910.7.2 對話框及其組成控件10010.7.3 ANSYS的菜單系統(tǒng)102練習題105第11章 實體建模技術10611.1 概述10611.2 基本建模技術10611.2.1 關鍵點的創(chuàng)建10611.2.2 線的創(chuàng)建10711.2.3 面的創(chuàng)建11511.2.4 體的創(chuàng)建11811.3 工作平面11911.3.1 工作平面的設置12011.3.2 工作平面的偏移和旋轉12011.4 高級建模技術12411.4.1 布爾運算12411.4.2 擠出12911.4.3 有關實體建模的其他操作130練習題138第12章 有限元模型的創(chuàng)建14012.1 幾何模型的單元劃分14412.1.1 單元劃分的步驟14412.1.2 單元類型14412.1.3 定義實常數14512.1.4 材料屬性14512.1.5 截面14712.1.6 分配單元屬性15012.1.7 單元形狀及劃分方法選擇15112.1.8 單元尺寸控制15112.1.9 劃分單元命令15412.1.10 MeshTool對話框15412.1.11 單元形狀檢查15412.1.12 修改網格15612.2 常用ANSYS單元類型15812.2.1 概述15812.2.2 LINK1116212.2.3 LINK18016312.2.4 BEAM18816512.2.5 BEAM18917412.2.6 PLANE18217612.2.7 PLANE18317912.2.8 SOLID18518412.2.9 SOLID18618712.2.10 SHELL18119112.3 ANSYS結構分析常用材料模型20112.3.1 常用材料模型的分類20112.3.2 常用材料模型的創(chuàng)建20212.4 直接生成有限元模型20312.4.1 節(jié)點的創(chuàng)建和操作20312.4.2 單元的創(chuàng)建和操作20412.5 創(chuàng)建有限元模型的高級技術20512.5.1 自適應單元劃分20512.5.2 子模型技術207第13章 加載和求解21013.1 載荷和載荷步21013.1.1 載荷的類型21013.1.2 載荷步、子步和平衡迭代21113.1.3 載荷步選項21113.2 DOF約束21613.2.1 施加DOF約束21713.2.2 約束操作21813.2.3 對稱和反對稱約束21813.2.4 約束沖突22013.3 集中載荷22013.4 表面載荷22113.4.1 施加表面載荷22113.4.2 表面載荷操作22413.4.3 壓力梯度及加載22413.4.4 函數加載22513.4.5 表面效應單元22813.5 體載荷22913.5.1 施加體載荷22913.5.2 操作體載荷23013.5.3 慣性載荷23013.6 特殊載荷23013.6.1 耦合場載荷23013.6.2 初始狀態(tài)23113.6.3 預緊力載荷23313.7 求解器23613.7.1 概述23613.7.2 求解器類型23813.8 分析類型23913.9 多載荷步求解23913.9.1 用多個SOLVE命令直接求解23913.9.2 用載荷步文件求解24013.9.3 用載荷數組參數求解241第14章 結果后處理24214.1 概述24214.1.1 結果文件24214.1.2 基本解和導出解24214.2 通用后處理器24314.2.1 讀取結果數據到數據庫24314.2.2 結果坐標系24414.2.3 單元表24514.2.4 結果圖形顯示25014.2.5 路徑圖25814.2.6 列表操作26014.2.7 結果查詢26314.2.8 載荷工況26414.2.9 誤差估計26614.3 時間歷程后處理器26714.3.1 概述26714.3.2 用變量查看結果26814.4 動畫技術273第15章 其他輔助功能27515.1 文件和文件管理27515.1.1 概述27515.1.2 文件操作27515.2 實體選擇、組件和部件27715.2.1 實體選擇27815.2.2 組件和部件28415.3 坐標系28415.3.1 坐標系和工作平面概述28415.3.2 有關坐標系的操作287第16章 結構線性靜力學分析29716.1 概述
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