ANSYS工程計(jì)算應(yīng)用教程

內(nèi)容概要

本書以ANSYS 6．0為基礎(chǔ)重點(diǎn)講述了ANSYS在工程中的應(yīng)用方法。全書內(nèi)容由三部分組成，包括對(duì)使用ANSYS分析問題的基本過(guò)程的細(xì)致分析，對(duì)結(jié)構(gòu)靜力、模態(tài)及非線性等問題的處理方法以及ANSYS的高級(jí)應(yīng)用等知識(shí)。
    全書理論與實(shí)際相結(jié)合，在編排上充分注意了由簡(jiǎn)及繁、由淺入深、循序漸進(jìn)的寫作順序，力求通俗易懂、簡(jiǎn)捷實(shí)用。本書面向?qū)こ逃?jì)算感興趣的人士及相關(guān)技術(shù)人員，具有較強(qiáng)的指導(dǎo)性和實(shí)用性，同時(shí)也可作為大專院校相關(guān)專業(yè)的參考書。

書籍目錄

第1章 緒論 
1.1 ANSYS簡(jiǎn)介 
1.1.1 ANSYS軟件在CAE市場(chǎng)的地位 
1.1.2 ANSYS的主要技術(shù)特點(diǎn) 
1.1.3 軟件功能簡(jiǎn)介 
1.1.4 ANSYS 6.0的改進(jìn)和新增的功能 
1.2 ANSYS 6.0的安裝與啟動(dòng) 
1.2.1 系統(tǒng)要求 
1.2.2 安裝過(guò)程 
1.2.3 設(shè)置環(huán)境參數(shù) 
第2章 ANSYS分析基本過(guò)程 
2.1 開始使用ANSYS 
2.1.1 ANSYS程序的啟動(dòng) 
2.1.2 總體界面介紹 
2.1.3 退出ANSYS 
2.2 ANSYS基本過(guò)程 
2.2.1 設(shè)定單元類型 
2.2.2 材料特性 
2.2.3 創(chuàng)建有限元模型 
2.2.4 加載和求解 
2.2.5 查看分析計(jì)算結(jié)果 
2.3 結(jié)構(gòu)靜態(tài)分析實(shí)例 
2.3.1 問題的描述 
2.3.2 建立幾何模型 
2.3.3 定義材料 
2.3.4 劃分網(wǎng)格 
2.3.5 加載 
2.3.6 求解 
2.3.7 查看計(jì)算結(jié)果 
第3章 有限元模型 
3.1 概述 
3.1.1 實(shí)體建模和直接生成模型 
3.1.2 CAD系統(tǒng)中輸入實(shí)體模型 
3.1.3 建立模型的典型步驟 
3.2 規(guī)劃分析 
3.2.1 類型（二維、三維等） 
3.2.2 線性單元和高次單元的選擇 
3.2.3 不同單元連接的限制 
3.2.4 模型的對(duì)稱性 
3.2.5 決定包含多少細(xì)節(jié) 
3.2.6 確定合適的網(wǎng)格密度 
3.3 坐標(biāo)系 
3.3.1 總體和局部坐標(biāo)系 
3.3.2 顯示坐標(biāo)系 
3.3.3 節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)系 
3.3.4 單元坐標(biāo)系 
3.3.5 結(jié)果坐標(biāo)系 
3.4 工作平面 
3.4.1 定義一個(gè)新的工作平面 
3.4.2 控制工作平面的顯示和樣式 
3.4.3 移動(dòng)工作平面 
3.4.4 旋轉(zhuǎn)工作平面
3.4.5 還原一個(gè)已定義的工作平面
3.4.6 增強(qiáng)工作平面
3.4.7 捕捉增量
3.4.8 顯示柵格
3.4.9 恢復(fù)容差
3.4.10 坐標(biāo)系類型
3.4.11 工作平面的軌跡
第4章 實(shí)體造型
4.1 基本概念
4.2 用自底向上的方法建模
4.2.1 關(guān)鍵點(diǎn)
4.2.2 硬點(diǎn) 
4.2.3 線 
4.2.4 面 
4.2.5 體 
4.3 用自頂向下的方法建模 
4.3.1 生成面體素 
4.3.2 生成實(shí)體體素 
4.4 用布爾運(yùn)算處理實(shí)體模型
4.4.1 布爾運(yùn)算的設(shè)置
4.4.2 交運(yùn)算
4.4.3 加運(yùn)算
4.4.4 減運(yùn)算
4.4.5 工作平面的減運(yùn)算
4.4.6 分類運(yùn)算
4.4.7 搭接
4.4.8 分割
4.4.9 粘接（或合并）
4.4.10 布爾運(yùn)算的替代 
4.5 移動(dòng)和拷貝實(shí)體模型
4.5.1 按照樣本生成圖元
4.5.2 由對(duì)稱映像生成圖元
4.5.3 將圖元樣本轉(zhuǎn)換坐標(biāo)系
4.6 實(shí)體模型圖元的縮放 
4.7 實(shí)體模型加載
4.7.1 傳遞實(shí)體模型載荷
4.7.2 標(biāo)記
4.7.3 實(shí)體模型載荷列表
4.7.4 質(zhì)量和慣量的計(jì)算
4.8 實(shí)體建模中的注意事項(xiàng)
4.8.1 實(shí)體模型圖元的顯示
4.8.2 布爾操作失敗
4.8.3 建議采取的一些正確措施
第5章 實(shí)體模型的網(wǎng)格劃分
5.1 實(shí)體模型的網(wǎng)格劃分
5.1.1 生成節(jié)點(diǎn)和單元的網(wǎng)格劃分過(guò)程包括三個(gè)步驟
5.1.2 自由網(wǎng)格和映射網(wǎng)格
5.2 定義單元屬性
5.2.1 生成單元屬性表
5.2.2 分配單元屬性
5.3 網(wǎng)格劃分控制 
5.3.1 網(wǎng)格劃分工具 
5.3.2 單元形狀 
5.3.3 自由和映射網(wǎng)格 
5.3.4 控制邊中節(jié)點(diǎn)的位置 
5.3.5 自由網(wǎng)格劃分中的SmartSizing設(shè)置 
5.3.6 映射網(wǎng)格劃分的缺省單元尺寸 
5.3.7 局部網(wǎng)格劃分控制 
5.3.8 內(nèi)部網(wǎng)格劃分控制 
5.3.9 生成過(guò)渡的棱錐單元 
5.3.10 將退化的四面體單元轉(zhuǎn)化為非退化形式 
5.3.11 對(duì)層進(jìn)行網(wǎng)格劃分 
5.4 自由網(wǎng)格和映射網(wǎng)格劃分控制 
5.4.1 自由網(wǎng)格劃分 
5.4.2 映射網(wǎng)格劃分 
5.5 實(shí)體模型的網(wǎng)格劃分 
5.5.1 用xMESH命令生成網(wǎng)格 
5.5.2 生成帶有方向節(jié)點(diǎn)的梁?jiǎn)卧W(wǎng)格 
5.5.3 由面生成體網(wǎng)格 
5.5.4 用xMESH命令的注意事項(xiàng) 
5.5.5 通過(guò)掃掠生成體網(wǎng)格 
5.5.6 中斷網(wǎng)格劃分操作 
5.5.7 單元形狀檢查 
5.6 改變網(wǎng)格 
5.6.1 對(duì)模型重新劃分網(wǎng)格 
5.6.2 利用網(wǎng)格Accept/Reject提示 
5.6.3 清除網(wǎng)格 
5.6.4 細(xì)化局部網(wǎng)格 
5.6.5 改進(jìn)網(wǎng)格（只針對(duì)四面體單元網(wǎng)格） 
5.7 一些提示和注意事項(xiàng) 
5.7.1 注意事項(xiàng) 
第6章 直接生成和輸入模型 
6.1 直接生成模型的方法 
6.1.1 節(jié)點(diǎn) 
6.1.2 單元 
6.2 輸入實(shí)體模型 
6.2.1 使用DEFAULT選項(xiàng) 
6.2.2 用DEPAULT選項(xiàng)輸入IGES文件 
6.3 修改拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 
6.3.1 設(shè)置間隙繪圖和列表的選項(xiàng) 
6.3.2 找出間隙 
6.3.3 刪除幾何圖元 
6.3.4 合并間隙 
6.4 使用建模工具 
6.4.1 使用幾何修改工具完成模型 
6.4.2 使用幾何簡(jiǎn)化工具 
6.4.3 產(chǎn)生輸入問題的一些原因 
6.5 使用ALTERNATE選項(xiàng) 
6.5.1 用ALTERNATE選項(xiàng)輸入IGES文件 
6.5.2 使用ALTERNATE選項(xiàng)的準(zhǔn)則 
第7章 加載 
7.1 載荷概述 
7.1.1 什么是載荷 
7.1.2 載荷步、子步和平衡迭代 
7.1.3 時(shí)間在跟蹤中的作用 
7.1.4 階躍載荷與坡道載荷 
7.2 如何加載 
7.2.1 實(shí)體模型載荷 
7.2.2 有限單元載荷 
7.2.3 DOF約束 
7.2.4 力（集中載荷） 
7.2.5 表面載荷 
7.2.6 體積載荷 
7.2.7 慣性載荷 
7.2.8 耦合場(chǎng)載荷 
7.2.9 軸對(duì)稱載荷和反作用力 
7.2.10 DOF不產(chǎn)生任何阻抗的載荷 
7.3 如何指定載荷步選項(xiàng) 
7.3.1 通用選項(xiàng) 
7.3.2 動(dòng)力學(xué)選項(xiàng) 
7.3.3 非線性選項(xiàng) 
7.3.4 輸出控制 
7.3.5 Biot-Savart選項(xiàng) 
7.3.6 譜分析選項(xiàng) 
7.4 創(chuàng)建多載荷步文件 
第8章 求解 
8.1 求解器類型 
8.1.1 選擇求解器 
8.1.2 使用直接求解法 
8.1.3 使用稀疏矩陣直接解法 
8.1.4 雅可比共軛梯度法 
8.1.5 不完全喬勒斯基共軛梯度法 
8.1.6 條件共軛梯度法 
8.1.7 自動(dòng)迭代解法選項(xiàng)（快速） 
8.2 獲得解答 
8.3 求解多步載荷 
8.3.1 多重求解法 
8.3.2 載荷步文件法 
8.3.3 矩陣參數(shù)法 
8.4 中斷正在運(yùn)行的作業(yè) 
8.5 重新啟動(dòng)一個(gè)分析 
8.5.1 重新啟動(dòng)分析的要求 
8.5.2 重新啟動(dòng)分析的步驟 
8.5.3 從不兼容的數(shù)據(jù)庫(kù)重新啟動(dòng)非線性分析 
8.6 實(shí)施分開的求解步驟 
8.7 估計(jì)運(yùn)行時(shí)間和文件大小 
8.7.1 估計(jì)運(yùn)算時(shí)間 
8.7.2 估計(jì)文件的大小 
8.7.3 估計(jì)內(nèi)存需求 
8.8 奇異解 
第9章 后處理 
9.1 后處理概述 
9.1.1 什么是后處理 
9.1.2 結(jié)果文件 
9.1.3 后處理可用的數(shù)據(jù)類型 
9.2 通用后處理器（POST1）概述 
9.3 將數(shù)據(jù)結(jié)果讀入數(shù)據(jù)庫(kù) 
9.3.1 讀入結(jié)果數(shù)據(jù) 
9.3.2 其他恢復(fù)數(shù)據(jù)的選項(xiàng) 
9.3.3 創(chuàng)建單元表 
9.3.4 對(duì)主應(yīng)力的專門研究 
9.3.5 讀入FLOTRAN的計(jì)算結(jié)果 
9.3.6 數(shù)據(jù)庫(kù)復(fù)位 
9.4 在POST1中觀察結(jié)果 
9.4.1 圖像顯示結(jié)果 
9.4.2 合成表面結(jié)果 
9.4.3 用表格形式列出結(jié)果 
9.4.4 映射結(jié)果到某一路徑上 
9.4.5 分析計(jì)算誤差 
9.5 POST1的其他后處理內(nèi)容 
9.5.1 將計(jì)算結(jié)果旋轉(zhuǎn)到不同坐標(biāo)系中 
9.5.2 在結(jié)果數(shù)據(jù)中進(jìn)行數(shù)學(xué)運(yùn)算 
9.5.3 產(chǎn)生及組合載荷工況 
9.5.4 將計(jì)算結(jié)果映射到不同網(wǎng)格上或已劃分網(wǎng)格的邊界上 
9.5.5 在數(shù)據(jù)庫(kù)中創(chuàng)建或修改結(jié)果數(shù)據(jù) 
9.5.6 磁場(chǎng)命令宏 
9.6 時(shí)間歷程后處理器（POST26） 
9.6.1 定義和存儲(chǔ)POST26變量 
9.6.2 檢查變量 
9.6.3 POST26后處理器的其他功能 
第10章 結(jié)構(gòu)靜力分析 
10.1 結(jié)構(gòu)分析概述 
10.2 結(jié)構(gòu)線性靜力分析 
10.3 結(jié)構(gòu)非線性靜力分析 
10.3.1 非線性結(jié)構(gòu)的定義 
10.3.2 非線性行為的原因 
10.3.3 非線性分析的特殊性 
10.4 非線性分析步驟綜述 
10.4.1 建模 
10.4.2 加載并求解 
10.4.3 檢查結(jié)果 
10.4.4 終止正在運(yùn)行的工作與重新啟動(dòng) 
10.5 結(jié)構(gòu)靜力分析實(shí)例 
10.5.1 問題描述 
10.5.2 問題詳細(xì)說(shuō)明 
10.5.3 GUI分析過(guò)程 
10.5.4 分析過(guò)程的命令行方式 
第11章 幾何非線性分析 
11.1 大應(yīng)變效應(yīng) 
11.1.1 大應(yīng)變的特殊建模 
11.1.2 非線性分析的建議和準(zhǔn)則 
11.1.3 非線性分析中的一些選項(xiàng) 
11.1.4 檢驗(yàn)分析結(jié)果 
11.2 大應(yīng)變分析實(shí)例 
11.2.1 問題的描述 
11.2.2 問題的詳細(xì)說(shuō)明 
11.2.3 分析過(guò)程 
11.2.4 分析過(guò)程的命令行方式 
第12章 材料非線性分析 
12.1 什么是塑性 
12.2 塑性理論介紹 
12.3 塑性選項(xiàng) 
12.4 怎樣使用塑性 
12.5 塑性分析實(shí)例 
12.5.1 問題描述 
12.5.2 問題詳細(xì)說(shuō)明 
12.5.3 分析過(guò)程 
12.5.4 塑性實(shí)例分析的命令流方式 
第13章 模態(tài)分析 
13.1 概述 
13.2 模態(tài)分析步驟 
13.2.1 建模 
13.2.2 加載及求解 
13.2.3 擴(kuò)展模態(tài) 
13.2.4 觀察結(jié)果 
13.3 實(shí)例分析 
13.3.1 建立模型 
13.3.2 定義材料 
13.3.3 劃分網(wǎng)格 
13.3.4 求解 
13.3.5 觀察結(jié)果 
13.3.6 命令流或批處理方式 
第14章 APDL開發(fā)指南 
14.1 參數(shù)應(yīng)用 
14.1.1 參數(shù)定義 
14.1.2 刪除參數(shù) 
14.1.3 參數(shù)值的使用 
14.1.4 參數(shù)值替換方式 
14.1.5 參數(shù)列表 
14.1.6 參數(shù)的存儲(chǔ)和恢復(fù) 
14.2 數(shù)組型參數(shù) 
14.2.1 數(shù)組型參數(shù)的概念和分類 
14.2.2 數(shù)組型參數(shù)的定義和顯示 
14.2.3 數(shù)組型參數(shù)的賦值 
14.2.4 數(shù)組型參數(shù)間的運(yùn)算 
14.2.5 數(shù)組型參數(shù)的矢量圖形顯示 
14.3 數(shù)據(jù)文件的輸入輸出 
14.3.1 文件的打開和寫入 
14.3.2 數(shù)據(jù)文件的讀取 
14.4 APDL宏程序設(shè)計(jì) 
14.4.1 宏程序文件的命名規(guī)則 
14.4.2 在ANSYS下創(chuàng)建宏程序 
14.4.3 使用文本編輯器創(chuàng)建宏程序 
14.4.4 創(chuàng)建宏程序庫(kù) 
14.4.5 執(zhí)行宏程序 
14.4.6 宏程序的局部參數(shù) 
14.4.7 宏程序的流程控制 
14.4.8 宏程序中應(yīng)用_STATUS和_RETURN參數(shù) 
14.4.9 宏程序中應(yīng)用組件和集合 
14.4.10 宏程序示例 
14.5 與GUI的交互設(shè)計(jì) 
14.5.1 定制工具欄 
14.5.2 提示用戶輸入 
14.5.3 對(duì)話框提示 
14.5.4 定制自己的輸出消息 
14.5.5 創(chuàng)建進(jìn)程狀態(tài)窗 
14.5.6 實(shí)現(xiàn)圖形拾取 
14.6 宏程序的加密 
14.6.1 加密前的準(zhǔn)備工作 
14.6.2 創(chuàng)建加密的宏程序 
14.6.3 加密宏程序的執(zhí)行 
第15章 高級(jí)技術(shù)分析 
15.1 自適應(yīng)網(wǎng)格劃分 
15.1.1 自適應(yīng)網(wǎng)格劃分的先決條件 
15.1.2 基本過(guò)程 
15.1.3 基本過(guò)程的修改 
15.1.4 自適應(yīng)網(wǎng)格劃分的一些說(shuō)明 
15.1.5 自適應(yīng)網(wǎng)格劃分實(shí)例 
15.2 子模型 
15.2.1 什么是子模型 
15.2.2 如何作子模型分析 
15.2.3 殼到體子模型 
15.3 子結(jié)構(gòu) 
15.3.1 什么是子結(jié)構(gòu) 
15.3.2 如何使用子結(jié)構(gòu) 
15.3.3 生成部分：生成超單元 
15.3.4 使用部分：使用超單元 
15.3.5 擴(kuò)展部分：在超單元中擴(kuò)展求解結(jié)果 
15.3.6 自頂而下子結(jié)構(gòu)分析 
15.3.7 超單元嵌套 
15.3.8 有預(yù)應(yīng)力的子結(jié)構(gòu) 
15.4 單元生死控制 
15.4.1 單元生死是如何工作的 
15.4.2 如何使用單元生死特性 
15.4.3 使用ANSYS結(jié)果控制單元生死 
15.4.4 進(jìn)一步的說(shuō)明

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