有限元原理與ANSYS實踐（簡體書）

《有限元原理與ANSYS實踐》基于ansys軟件，深入淺出地介紹了結構分析、耦合場分析等有限單元法的基本原理及其工程應用方法，其內容包括：結構靜力分析，動力學有限元分析，非線性結構分析，熱、流體及耦合場分析、ansys高級分析技術，ansysworkbench快速入門及ansys基本操作。
《有限元原理與ANSYS實踐》內容豐富、淺顯易懂，可作為高等院校機械、鐵道、交通、土木、航空、航天等專業的高年級本科生、研究生學習有限單元原理與應用的教材和參考書，也可供相關領域從事科學研究、產品開發及仿真優化韻工程技術人員參考。

《有限元原理與ANSYS實踐》是由清華大學出版社出版的。

第1章 緒論
1.1 有限元原理快速入門
1.1.1 有限元法的求解思路
1.1.2 有限元法應用三步曲
1.2 cae技術及其應用
1.3 ansys概述
復習思考題

第2章 結構靜力分析
2.1 結構靜力有限元分析過程
2.1.1 結構分析概述
2.1.2 靜力有限元分析原理
2.1.3 ansys靜力分析實踐
2.2 有限元工程應用技巧
2.2.1 有限元工程應用過程
2.2.2 有限元建模原則及措施
2.2.3 有限元建模的方法
2.2.4 支承與載荷處理
2.2.5 結果驗證與應用
2.3 帶孔矩形板的綜合分析
2.3.1 整體結構分析
2.3.2 對稱結構分析
2.3.3 降維處理分析
2.3.4 網格密度影響
2.3.5 結果驗證與應用
2.4 ansys結構分析實例
2.4.1 自重作用下的懸臂梁分析
2.4.2 角速度作用下的輪子分析
2.4.3 板梁混合結構分析
2.4.4 扭矩作用下的空心軸分析
復習思考題

第3章 動力學有限元分析
3.1 動力學有限元分析過程
3.1.1 結構動力學分析的目的
3.1.2 結構動力學有限元分析原理
3.2 模態分析
3.2.1 模態分析過程
3.2.2 機翼模態分析
3.3 諧響應分析
3.3.1 諧響應分析的過程
3.3.2 車輛浮沉振動諧響應分析
3.3.3 電機-工作臺系統諧響應分析
3.4 瞬態動力學分析
3.4.1 瞬態動力學分析原理
3.4.2 單向拉壓圓柱的三種加載方法對比
3.5 譜分析
3.5.1 譜分析的過程
3.5.2 梁結構的地震響應譜分析
復習思考題

第4章 非線性結構分析
4.1 非線性分析概述
4.1.1 非線性分析原理
4.1.2 漁竿釣魚過程分析
4.1.3 ansys求解非線性問題的過程
4.2 幾何非線性分析
4.2.1 幾何非線性基礎
4.2.2 螺旋彈簧變形過程分析
4.3 彈塑性分析
4.3.i彈塑性分析基礎
4.3.2 沖孔過程分析
4.3.3 碰撞過程分析
4.4 接觸分析
4.4.1 接觸分析基礎
4.4.2 輪軌接觸分析
4.4.3 輪對壓裝過盈配合分析
4.4.4 鋁材擠壓成形接觸分析
復習思考題

第5章 熱、流體及耦合場分析
5.1 熱分析
5.1.1 熱分析原理
5.1.2 供熱管道穩態熱分析
5.1.3 翅片管散熱器穩態熱分析
5.1.4 淬火過程瞬態熱分析
5.1.5 鑄造過程瞬態熱分析
5.2 flotrancfd分析
5.2.1 flotrancfd分析原理
5.2.2 flotrancfd管內流動分析
5.2.3 flotrancfd圓柱繞流分析
5.2.4 flotrancfd自然對流熱分析
5.2.5 flotrancfd兩組分換熱分析
5.3 耦合場分析
5.3.1 耦合場分析概述
5.3.2 散熱器熱應力分析——直接法
5.3.3 散熱器熱應力分析——間接法
5.3.4 兩物體相對滑動過程中的摩擦生熱分析
5.3.5 兩物體相對轉動過程中的摩擦生活熱分析
5.3.6 橡膠束的通道穩態流動結構耦合分析
復習思考題

第6章 ansys高級分析技術
6.1 尺寸優化
6.1.1 尺寸優化原理
6.1.2 帶孔板尺寸優化設計
6.2 拓撲優化
6.2.1 拓撲優化原理
6.2.2 懸臂托架拓撲優化設計
6.3 疲勞分析
6.3.1 疲勞分析原理
6.3.2 四點彎曲軸疲勞分析
6.4 可靠性分析
6.4.1 可靠性分析原理
6.4.2 四點彎曲軸可靠性分析
6.5 子模型
6.5.1 子模型分析原理
6.5.2 帶孔板子模型分析
6.6 子結構
6.6.1 子結構分析原理
6.6.2 帶孔板子結構分析
6.7 單元生死及其應用
6.7.1 單元生死的概念
6.7.2 焊接殘余應力分析
復習思考題

第7章 ansys workbench快速入門
7.1 ansys workbench簡介
7.1.1 cad-cae協同設計流程
7.1.2 ansys workbench步驟——帶孔板分析
7.2 ansys workbench結構協同分析
7.2.1 螺旋彈簧靜態分析
7.2.2 螺旋彈簧模態分析
7.2.3 螺旋彈簧諧響應分析
7.2.4 法蘭結構預緊多載荷步分析
7.2.5 連桿疲勞分析
7.3 ansys workbench結構優化設計
7.3.1 懸臂托架形狀優化
7.3.2 懸臂托架尺寸優化
7.4 ansys workbench熱結構耦合分析
7.4.1 熱結構間接耦合——圓柱淬火熱應力分析
7.4.2 熱結構直接耦合——摩擦生熱模擬

附錄 aansys基本操作
a.1 使用概述
a.2 前處理
a.2.1 單元屬性定義
a.2.2 實體模型建立
a.2.3 有限元模型建立
a.2.4 模型操作
a.3 求結果
a.3.1 分析設置與控制
a.3.2 施加普通載荷
a.3.3 施加特殊載荷
a.4 後處理
a.4.1 用postl觀察結果
a.4.2 用post26觀察結果
a.5 apdl命令流入門
a.5.1 apdl概述
a.5.2 命令流文件操作
參考文獻

ANSYS公司于1992年2月在北京開設了第一個駐華辦事處，短短幾年間又先後成立了上海、成都和廣州辦事處。該公司于1996年開發了符合我國JB732——1995的壓力容器版。另外，該軟件已經在鐵路提速和高速機車車輛的研制中開始發揮作用。目前最新的版本是ANSYS13.0。
2.ANSYS的功能
ANSYS軟件提供了一個不斷改進的功能清單，具體包括：結構高度非線性分析、電磁分析、計算流體動力分析、優化設計、接觸分析、自適應網格劃分、大應變／有限轉動功能以及利用ANSYS參數設計語言（APDI。）的擴展宏命令功能。
（1）結構靜力分析用來求解外載荷引起的位移、應力和力。靜力分析很適合求解慣性和阻尼對結構的影響并不顯著的問題。ANSYS程序中的靜力分析不僅可以進行線性分析，而且可以進行非線性分析，例如塑性、蠕變、膨脹、大變形、大應變及接觸問題的分析。
（2）結構動力分析是用來求解隨時間變化的載荷對結構或者部件的影響。相對于靜態分析，動力分析則要考慮隨時間變化的力載荷以及阻尼和慣性的影響，如旋轉機械產生的交變力，爆炸產生的沖擊力，地震產生的隨機力等。ANSYS可以進行的結構動力分析類型有：瞬態分析、動力分析、模態分析、譜響應分析以及隨即振動響應分析。
（3）結構屈曲分析用來確定結構失穩的載荷大小與在特定的載荷下結構是否失穩的問題。
（4）熱力學分析主要包含三種類型：傳導、對流和輻射。ANSYS程序對熱力學問題可以進行穩態和瞬態、線性和非線性分析。熱力學分析還可以進行模擬材料的固化和熔解過程的分析，以及模擬熱與結構應力之間關系的耦合問題的分析。