ANSYS12.0結構分析工程應用實例解析 第3版

前言

ANSYS軟件是集結構力學、流體力學、電磁學、聲學、熱力學分析于一體的大型通用有限元分析軟件。它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)，能與多數(shù)CAD軟件（如Pro／ENGINEER，NASTRAN，Alogor,I-DEAS，AutoCAD等）接口，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享和交換，是現(xiàn)代產(chǎn)品設計中的高級CAD工具之一，也是迄今為止世界范圍內(nèi)唯一通過ISO 9001質(zhì)量體系認證的分析設計類軟件。在ANSYS公司相繼收購ICEM、CFX、CENTIJRY DYNAMICS、AAVID THERMAI。、FLIfEN[’等世界著名有限元分析程序制造公司并將其產(chǎn)品和ANSYS整合之后，ANSYS實際上已成為世界上最通用和有效的商用有限元軟件。1.本書意義本書是《.ANSYS 8.0結構分析及實例解析》一書的第3版。其第1、2版出版之后，得到了同行專家的廣泛關注和廣大讀者的認可及厚愛，來電來函甚多，其中不乏贊美之詞，作者對此表示十分感激。應讀者和出版社的要求，作者根據(jù)ANSYS最新版本，對第l、2版進行了深入細致的修正，并添加了較多新內(nèi)容，使得全書內(nèi)容更豐富、實例更具代表性，體現(xiàn)出更強的工程應用價值；同時第3版采納了讀者的合理建議，增加了例題分析的內(nèi)容，使讀者在動手完成實例分析之前對所做例題了然于胸。本書所有例題均經(jīng)過精心設計與篩選，代表性強，并具有實際的工程應用背景，每個例題都通過圖形用戶界面及命令流兩種方式向讀者作了詳細的介紹。對于渴望入門的新手來說，通過對第1、2章相關知識的學習，可以在較短的時間內(nèi)快速入門；對于希望解決實際工程問題的高級用戶而言，也可以通過參考其中類似例題的分析思路和求解過程圓滿完成任務。本書包括以下特色段落。提示：適當?shù)亟o讀者一些提示，使讀者能迅速理解編者的分析思路和分析方法。注意：在容易出現(xiàn)問題的地方及時提醒讀者注意，避免讀者犯錯誤，節(jié)省讀者的寶貴時間。技巧：指點給讀者一些捷徑，透露給讀者一些高招，讓讀者事半功倍，技高一籌。試一試：讓讀者在學習完畢之后，有一個大展身手的好機會。2.本書導讀本書共分9章。第1章是概述，主要介紹ANSYS 12.0程序的發(fā)展過程、技術特點、使用環(huán)境、程序功能、創(chuàng)新之處、文件系統(tǒng)、基本操作及.ANSYS 12.0的結構分析過程。第2章為ANSYS 12.0模型建立部分，主要從ANSYS程序的特點出發(fā)，論述了直接建模法、自底向上建模法、自項向下建模法3種建立模型的方法。第3章為結構線性靜力學分析部分，主要從結構靜力學的角度出發(fā)，論述了幾類典型的結構靜力學問題及其求解方法：平面應力問題、平面應變問題、軸對稱問題、梁分析問題、桁架分析問題、殼分析問題和接觸分析問題。第4章為結構動力學分析部分，主要論述模態(tài)分析、諧響應分析、瞬態(tài)動力學分析以及譜分析幾類典型的結構動力學問題的求解步驟、方法與技巧。

內(nèi)容概要

本書從實例分析與計算入手詳細介紹了ANSYS 12.0有限元軟件的功能與技巧，全書根據(jù)不同的學科及工程應用分為9章，主要內(nèi)容包括ANSYS 12.0簡介、ANSYS 12.0建模與網(wǎng)格劃分、ANSYS 12.0結構靜力學分析、ANSYS 12.0非線性分析、ANSYS 12.0動力學分析、ANSYS 12.0復合材料結構分析、ANSYS 12.0結構疲勞分析、ANSYS 12.0結構斷裂分析、ANSYS 12.0結構優(yōu)化設計。本書內(nèi)容新穎豐富、涉及領域廣泛，使讀者在掌握ANSYS 12.0軟件的同時能夠掌握到實際工程問題的分析思路、方法和經(jīng)驗，并輕松解決本領域所出現(xiàn)的問題。    本書適合理工院校相關專業(yè)的碩士研究生、博士研究生及教師使用，可以作為高等院校學生及科研院所研究人員學習ANSYS 12.0有限元軟件的教材，也可以作為從事相關領域科學技術研究的工程技術人員使用ANSYS 12.0軟件的參考書。

書籍目錄

出版說明前言第1章  概述   1.1  ANSYS 12.0簡介     1.1.1  ANSYS 12.0發(fā)展過程     1.1.2  ANSYS 12.0技術特點     1.1.3  ANSYS 12.0使用環(huán)境     1.1.4  ANSYS 12.0軟件功能     1.1.5  ANSYS 12.0創(chuàng)新之處     1.1.6  ANSYS 12.0文件系統(tǒng)   1.2  ANSYS 12.0基本操作     1.2.1  ANSYS 12.0啟動與設置    1.2.2  ANSYS 12.0用戶界面    1.2.3  退出ANSYS 12.0  1.3  ANSYS 12.0結構分析     1.3.1  ANSYS 12.0結構分析概述     1.3.2  ANSYS 12.0結構分析過程  1.4  ANSYS 12.0使用技巧    1.4.1  幾何模型修正技巧—布爾操作     1.4.2  圖形顯示設置技巧—字體設置與窗口顯示     1.4.3  結果文件輸出技巧—圖形復制與輸出     1.4.4  生成動畫文件技巧—動畫文件的生成與存儲第2章  ANSYS 12.0模型建立及實例詳解第3章  ANSYS 12.0結構線性靜力分析及實例詳解第4章  ANSYS 12.0結構動力學分析及實例詳解第5章  ANSYS 12.0非線性分析及實例詳解第6章  ANSYS 12.0復合材料結構分析及實例詳解第7章  ANSYS 12.0結構疲勞分析及實例詳解第8章  ANSYS 12.0結構斷裂分析及實例詳解第9章  ANSYS 12.0結構優(yōu)化設計及實例詳解

章節(jié)摘錄

插圖：POST26（時間歷程后處理模塊）。1.前處理模塊PREP7ANSYS前處理模塊主要包括參數(shù)定義和建立有限元模型。（1）參數(shù)定義ANSYS軟件在建立有限元模型的過程中，首先需要進行相關參數(shù)定義，主要包括定義單位制，定義單元類型，定義單元實常數(shù)，定義材料模型和材料特性參數(shù)，定義幾何參數(shù)等。在定義單位制時應注意，除磁場分析之外，ANSYS軟件可以使用任意一種單位制，但一定要保證單位制的統(tǒng)一。在建立有限元模型或?qū)嶓w模型進行網(wǎng)格劃分之前，必須定義相應的單元類型，而單元實常數(shù)的確定也依賴于單元類型的特性。材料模型和材料特性參數(shù)是表征實際工程問題所涉及材料的具體特性，因此材料模型的正確選擇和材料參數(shù)的精確輸入是實際工程問題得到正確解答的關鍵。（2）建立有限元模型ANSYS軟件提供了4種建立有限元模型的方法：直接建模：實體建模；輸入在計算機輔助設計系統(tǒng)（CAD）中創(chuàng)建的實體模型；輸入在計算機輔助設計系統(tǒng)（CAD）中創(chuàng)建的有限元模型，具體內(nèi)容將在第2章介紹。2.求解模塊SOLUTION求解模塊是ANSYS軟件用于對所建立的有限元模型進行力學分析和有限元求解，在該模塊中，用戶可以定義分析類型和分析選項、施加載荷及載荷步選項。（1）定義分析類型和分析選項用戶需要根據(jù)所施加的載荷條件和所要計算的響應選擇分析類型。ANSYS軟件提供的分析類型為靜態(tài)（穩(wěn)態(tài)）分析、瞬態(tài)分析、模態(tài)分析、諧波分析、譜分析、撓度和子結構。分析類型定義完成之后，用戶可根據(jù)分析類型定義分析選項。（2）載荷在ANSYS軟件中，載荷分為位移載荷、力或力矩、面載荷、體積載荷、慣性載荷和耦合場載荷6類。（3）指定載荷步載荷步選項是用于更改載荷步的選項，如子步數(shù)、載荷步的結束時間和輸出控制等。（4）求解子模塊ANSYS軟件的求解模塊包含以下子模塊。結構靜力分析模塊：用于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軟件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，如塑性、蠕變、膨脹、大變形、大應變及接觸分析。結構動力學分析模塊：用于求解隨時間變化的載荷對結構或部件的影響。與靜力分析不同，動力分析要考慮隨時間變化的載荷以及它對阻尼和慣性的影響。ANSYS可進行的結構動力學分析類型包括瞬態(tài)動力學分析、模態(tài)分析、諧波響應分析及隨機振動響應分析。

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