有限元基礎(chǔ)理論與ANSYS14.0應(yīng)用
定 價(jià):35 元
叢書(shū)名:普通高等教育“十二五”規(guī)劃教材
- 作者:張洪信
- 出版時(shí)間:2014/12/1
- ISBN:9787111480723
- 出 版 社:機(jī)械工業(yè)出版社
- 中圖法分類:O241.82
- 頁(yè)碼:250
- 紙張:膠版紙
- 版次:1
- 開(kāi)本:16K
《有限元基礎(chǔ)理論與ANSYS14.0應(yīng)用/普通高等教育“十二五”規(guī)劃教材》就矩陣分析法引出有限元的基本思想和分析步驟,介紹結(jié)構(gòu)有限元法的基本理論。有限元法的具體運(yùn)用無(wú)需讀者去學(xué)習(xí)煩瑣的編程軟件與復(fù)雜的數(shù)值方法,而是通過(guò)ANSYS在各種問(wèn)題求解中的應(yīng)用的學(xué)習(xí)加深對(duì)有限元理論的理解,具備用有限元理論或ANSYS處理分析實(shí)際問(wèn)題的能力。本書(shū)作者常年致力于有限元分析教學(xué)研究,擬傾盡全力編成此書(shū),推動(dòng)有限元理論與ANSYS軟件的推廣應(yīng)用。
本書(shū)堅(jiān)持理論與實(shí)踐緊密結(jié)合的原則,將有限元理論與ANSYS操作結(jié)合在一起,以期有助于促進(jìn)有限元理論與ANSY.S的學(xué)習(xí)、應(yīng)用與普及推廣。
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(jì)技術(shù)不可或缺的重要組成部分。ANSYS軟件是融結(jié)構(gòu)流體、電場(chǎng)、磁場(chǎng)、聲場(chǎng)及熱傳導(dǎo)等領(lǐng)域靜力學(xué)、動(dòng)力學(xué)及邊界耦合問(wèn)題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(guó)ANSYS公司開(kāi)發(fā),它能與多數(shù)CAD軟件(如Pro/E、UG、NASTRAN、I—DEAS、A.utoCAD)及機(jī)械仿真軟件(如A.DAMS)接口,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享和交換,是現(xiàn)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的高級(jí)CAE工具之一。
本書(shū)是為土木、水利、機(jī)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)有限單元法和ANSYS操作而編寫(xiě)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(yàn),編寫(xiě)時(shí)力求深入淺出、概念清晰、思路簡(jiǎn)明、系統(tǒng)性強(qiáng)。論述以ANSYSl4.0軟件為主,兼顧其他版本;為了能夠和其他參考資料相互印證,便于A:NSY.S學(xué)習(xí),書(shū)中諸多例題以操作過(guò)程為主線,有的采用公制單位,有的采用英制單位,盡管ANSYS程序中并不特別強(qiáng)調(diào)物理量的單位。需要特別指出的是,一個(gè)分析過(guò)程內(nèi)英制和公制單位不可混用!
本書(shū)依次介紹結(jié)構(gòu)靜力學(xué)問(wèn)題、結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)問(wèn)題、結(jié)構(gòu)非線性問(wèn)題、溫度場(chǎng)、流體力學(xué)及電磁場(chǎng)問(wèn)題分析的有限單元方法及ANSYS操作步驟。第1章對(duì)有限單元法及ANSYS分析進(jìn)行全面概述,以便總體把握其中的要點(diǎn);第2章介紹了有限單元法的基礎(chǔ)知識(shí)及應(yīng)用,涉及結(jié)構(gòu)靜力學(xué)、結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)、結(jié)構(gòu)非線性等問(wèn)題的有限單元法理論;第3—7章主要講述ANSYS操作,第3章介紹ANSYS建模與網(wǎng)格劃分,對(duì)連接板、軸類零件、圓柱齒輪等建模過(guò)程進(jìn)行實(shí)例操作;第4章介紹結(jié)構(gòu)線性靜力分析過(guò)程,對(duì)連桿受力分析、圓孔應(yīng)力集中分析等進(jìn)行實(shí)例操作;第5章介紹動(dòng)力學(xué)分析過(guò)程,對(duì)機(jī)翼模態(tài)分析、汽車懸架系統(tǒng)的諧響應(yīng)分析等進(jìn)行實(shí)例操作;第6章介紹非線性分析過(guò)程,對(duì)裝載時(shí)礦石對(duì)車廂的沖擊非線性分析、圓盤(pán)塑性變形分析、銷與銷孔接觸分析等進(jìn)行實(shí)例操作;第7章介紹熱分析、流體力學(xué)分析、電磁場(chǎng)分析等過(guò)程與實(shí)例操作。書(shū)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(shū)由張洪信、管殿柱任主編,參加編寫(xiě)工作的還有徐鵬飛、韓本寶、段本明、宋一兵、王獻(xiàn)紅、李文秋、付本國(guó)、趙景波、趙景偉、田緒東、張軒、段輝、湯愛(ài)君等,同時(shí)特別感謝青島大學(xué)研究生處對(duì)本教材編寫(xiě)出版的大力支持。
由于編者水平有限,不足之處在所難免,歡迎廣大讀者批評(píng)指正。
編者
前言
第1章 有限單元法與ANSYS入門(mén)
1.1 發(fā)展與現(xiàn)狀
1.2 矩陣分析法及有限單元法分析的一般步驟
1.2.1 矩陣分析法
1.2.2 有限單元法分析的一般步驟
1.3 ANSYS基本操作
1.3.1 ANSYS安裝
1.3.2 ANSYS啟動(dòng)、用戶界面及退出
1.3.3 ANSYS操作方式
1.3.4 ANSYS典型分析過(guò)程
1.3.5 ANSYS文件管理及日志文件使用
1.4 本章小結(jié)
1.5 思考與練習(xí)
第2章 有限單元法基礎(chǔ)理論
2.1 結(jié)構(gòu)靜力學(xué)問(wèn)題的有限單元法
2.1.1 平面問(wèn)題有限單元法
2.1.2 軸對(duì)稱問(wèn)題有限單元法
2.1.3 空間問(wèn)題有限單元法
2.1.4 等參數(shù)有限單元法
2.1.5 單元與整體分析
2.2 結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)問(wèn)題有限單元法
2.2.1 運(yùn)動(dòng)方程
2.2.2 質(zhì)量矩陣
2.2.3 阻尼矩陣
2.2.4 結(jié)構(gòu)自振頻率與振型
2.2.5 振型疊加法求解結(jié)構(gòu)的受迫振動(dòng)
2.3 結(jié)構(gòu)非線性有限單元法
2.3.1 塑性力學(xué)問(wèn)題
2.3.2 大位移問(wèn)題
2.4 本章小結(jié)
2.5 思考與練習(xí)
第3章 ANSYS建模
3.1 建;A(chǔ)
3.1.1 模型生成
3.1.2 坐標(biāo)系統(tǒng)
3.1.3 工作平面
3.1.4 實(shí)體模型
3.1.5 有限元模型
3.2 建立復(fù)雜有限元模型
3.3 連接板建模實(shí)例
3.4 軸類零件建模實(shí)例
3.4.1 自底向上建模
3.4.2 自頂向下建模
3.5 圓柱齒輪建模實(shí)例
3.6 本章小結(jié)
3.7 思考與練習(xí)
第4章 結(jié)構(gòu)線性靜力分析
4.1 結(jié)構(gòu)靜力分析過(guò)程與步驟
4.1.1 建立模型
4.1.2 施加載荷并求解
4.1.3 檢查結(jié)果
4.2 連桿受力分析實(shí)例
4.3 圓孔應(yīng)力集中分析實(shí)例
4.4 本章小結(jié)
4.5 思考與練習(xí)
第5章 動(dòng)力學(xué)分析
5.1 動(dòng)力學(xué)分析的過(guò)程與步驟
5.1.1 模態(tài)分析
5.1.2 諧響應(yīng)分析
5.1.3 瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析
5.2 機(jī)翼模態(tài)分析實(shí)例
5.3 汽車懸架系統(tǒng)的諧響應(yīng)分析實(shí)例
5.4 本章小結(jié)
5.5 思考與練習(xí)
第6章 非線性分析
6.1 基本概念
6.2 非線性分析的過(guò)程與步驟
6.2.1 建模
6.2.2 加載求解
6.2.3 查看結(jié)果
6.3 裝載時(shí)礦石對(duì)車廂的沖擊非線性分析實(shí)例
6.4 圓盤(pán)塑性變形分析實(shí)例
6.5 銷與銷孔接觸分析實(shí)例
6.6 本章小結(jié)
6.7 思考與練習(xí)
第7章 其他問(wèn)題分析
7.1 熱分析
7.1.1 熱分析單元
7.1.2 穩(wěn)態(tài)熱分析過(guò)程
7.1.3 瞬態(tài)熱分析過(guò)程
7.1.4 耦合分析的過(guò)程和步驟
7.1.5 冷卻柵管的熱分析實(shí)例
7.1.6 包含焊縫的金屬板熱膨脹分析實(shí)例
7.2 流體動(dòng)力學(xué)分析
7.2.1 FLOTRAN CFD分析的概念與基本步驟
7.2.2 管內(nèi)流動(dòng)分析實(shí)例
7.3 電磁場(chǎng)分析
7.3.1 電磁場(chǎng)分析的基本步驟與概念
7.3.2 2D靜態(tài)電磁場(chǎng)分析實(shí)例
7.4 DesignXplorer概述
7.5 本章小結(jié)
7.6 思考與練習(xí)
附錄
附錄A彈性力學(xué)的基本方程
附錄BANSYS程序中常用量和單位
參考文獻(xiàn)