目 錄
前言
第1章 緒論1
1.1 有限元法簡(jiǎn)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(jiǎn)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(dòng)和配置7
1.3.1 ANSYS 2020的啟動(dòng)7
1.3.2 ANSYS 2020運(yùn)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(dòng)圖形用戶界面13
2.3 對(duì)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(biāo)簽對(duì)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(xiàng)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(shí)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(qiáng)圖形顯示61
2.10 個(gè)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(dòng)菜單顯示62
2.10.3 改變菜單鏈接和對(duì)話框62
第3章 建立實(shí)體模型64
3.1 實(shí)例導(dǎo)航——幾何模型的輸入65
3.1.1 輸入IGES單一實(shí)體65
3.1.2 輸入SAT 單一實(shí)體67
3.1.3 輸入SAT集合70
3.1.4 輸入Parasolid 單一實(shí)體74
3.2 實(shí)例導(dǎo)航——對(duì)輸入模型進(jìn)行修改76
3.3 實(shí)例導(dǎo)航——自主建模80
3.3.1 自頂向下建模實(shí)例80
3.3.2 自底向上建模實(shí)例90
第4章 ANSYS分析基本步驟102
4.1 分析問(wèn)題103
4.1.1 問(wèn)題描述103
4.1.2 確定問(wèn)題的范圍104
4.2 建立有限元模型106
4.2.1 創(chuàng)建實(shí)體模型106
4.2.2 對(duì)實(shí)體模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分113
4.3 施加載荷115
4.4 進(jìn)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(shí)施120
4.4.4 求解會(huì)碰到的問(wèn)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(wèn)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(jìn)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(jiǎn)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(wèn)題靜力分析實(shí)例——平面齒輪138
5.2.1 分析問(wèn)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(duì)稱結(jié)構(gòu)靜力分析實(shí)例——旋轉(zhuǎn)外輪161
5.3.1 分析問(wèn)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(duì)稱結(jié)構(gòu)的靜力分析實(shí)例——標(biāo)準(zhǔn)齒輪178
5.4.1 分析問(wèn)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(shí)例——聯(lián)軸器197
5.5.1 分析問(wèn)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(jiǎn)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(shí)例——薄圓盤216
6.2.1 分析問(wèn)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(shí)例——鉚釘230
6.3.1 分析問(wèn)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(shí)例——齒輪嚙合243
6.4.1 分析問(wèn)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(shí)例——螺栓蠕變259
6.5.1 問(wèn)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(wèn)題分析實(shí)例——深溝球軸承269
6.6.1 問(wèn)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(dòng)力學(xué)分析284
7.1 動(dòng)力分析介紹285
7.1.1 動(dòng)力分析簡(jiǎn)介285
7.1.2 動(dòng)力分析的類型285
7.1.3 動(dòng)力分析基本步驟286
7.2 結(jié)構(gòu)模態(tài)分析實(shí)例——齒輪結(jié)構(gòu)291
7.2.1 分析問(wèn)題292
7.2.2 建立模型292
7.2.3 進(jìn)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(shí)例——彈簧質(zhì)子306
7.3.1 問(wèn)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(dòng)力學(xué)分析實(shí)例——振動(dòng)系統(tǒng)318
7.4.1 分析問(wèn)題318
7.4.2 建立模型319
7.4.3 進(jìn)行瞬態(tài)動(dòng)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(shí)例——平板結(jié)構(gòu)331
7.5.1 分析問(wèn)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(guò)程356
8.2 穩(wěn)態(tài)熱分析的實(shí)例——換熱管357
8.2.1 分析問(wèn)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(shí)例——鋼球淬火369
8.3.1 分析問(wèn)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(shí)例——長(zhǎng)方體形坯料空冷過(guò)程分析380
8.4.1 問(wèn)題描述380
8.4.2 問(wèn)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(jì)語(yǔ)言388
9.1.1 參數(shù)化設(shè)計(jì)語(yǔ)言介紹388
9.1.2 參數(shù)化設(shè)計(jì)語(yǔ)言的功能388
9.2 參數(shù)化設(shè)計(jì)語(yǔ)言實(shí)例——懸臂梁390
9.2.1 分析問(wèn)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(shí)例——等截面桿401
9.4.1 分析問(wèn)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(jiǎn)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(guò)程417
10.2 子模型實(shí)例——帶孔方板420
10.2.1 分析問(wèn)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