ANSYS有限元分析從入門到精通

前言

隨著現(xiàn)代CAE的飛速發(fā)展，ANSYS作為全球最通用的大型有限元分析軟件之一，在CAE仿真分析中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。該軟件以靈活、開放的解決方案為工程設(shè)計(jì)提供了有效的協(xié)同仿真環(huán)境，可大幅度地縮短研發(fā)時(shí)間，降低研發(fā)費(fèi)用，提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)質(zhì)量。ANSYS軟件廣泛應(yīng)用于建筑、機(jī)械制造、石油化工、造船、航空航天、汽車交通、土木工程、水利、鐵道、材料等領(lǐng)域的設(shè)計(jì)中。目前，國(guó)內(nèi)關(guān)于講解ANSYS應(yīng)用方面的書較多。筆者用ANSYS進(jìn)行設(shè)計(jì)、教學(xué)和科研已有十多年了，對(duì)ANSYS的學(xué)習(xí)過(guò)程有著真實(shí)的體會(huì)。ANSYS應(yīng)用覆蓋面廣，內(nèi)容博大精深，即使是同一個(gè)問(wèn)題，不同的教程往往給出的解決方法和思路也不盡相同，對(duì)此，初學(xué)者往往不知如何學(xué)習(xí)，在實(shí)踐應(yīng)用上不知如何下手。為了達(dá)到易學(xué)易用的目的，本書講解中用大量實(shí)例作引導(dǎo)，這些實(shí)例既有讓讀者舉一反三的經(jīng)典示例，也有讓讀者學(xué)以致用的、來(lái)自工程實(shí)踐中的真實(shí)案例，并對(duì)每一個(gè)實(shí)例進(jìn)行全面剖析，力爭(zhēng)使讀者對(duì)實(shí)例有著深刻的理解，達(dá)到自己動(dòng)手解決實(shí)際問(wèn)題的目的。本書內(nèi)容本書既注重實(shí)例的講解和分析，同時(shí)又不忽視理論闡述的嚴(yán)謹(jǐn)性。初學(xué)者通過(guò)本書的學(xué)習(xí)能達(dá)到自己簡(jiǎn)化、解決實(shí)際工程問(wèn)題，繼而能運(yùn)用ANSYS對(duì)問(wèn)題進(jìn)行仿真分析；有一定基礎(chǔ)的讀者通過(guò)本書的學(xué)習(xí)能夠掌握.ANSYS的高級(jí)技術(shù)和實(shí)戰(zhàn)技巧，從而能夠更好的模擬、仿真現(xiàn)實(shí)世界的諸多問(wèn)題。全書分為8篇，共30章。第一篇包括第1章至第8章，主要講述有限元方法與ANSYS、工作平面、建模、模型的布爾運(yùn)算、網(wǎng)格劃分、加載和求解、通用后處理，以及時(shí)間歷程后處理等。闡述了ANSYS的前處理、后處理及時(shí)間歷程后處理，特別介紹了ANSYS中CAD模型的導(dǎo)人問(wèn)題，包括各種典型的數(shù)據(jù)格式，以及ANSYS與當(dāng)今流行的三維建模軟件的接口問(wèn)題。第二篇包括第9章至第13章，講述了自適應(yīng)網(wǎng)格劃分、子模型、單元死活、APDI。與UIDI。、優(yōu)化設(shè)計(jì)等。并特別介紹了利用單元死活技術(shù)模擬焊接的問(wèn)題。第三篇包括第14章至第16章，講述了結(jié)構(gòu)線性靜力分析、結(jié)構(gòu)非線性靜力分析、結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析等。為了讓讀者更好地應(yīng)用于實(shí)踐中，講解中引用了大量的工程實(shí)例及一些經(jīng)典實(shí)例。第四篇包括第17章至第19章，講解了疲勞分析、接觸分析、彈塑性分析等。用實(shí)例重點(diǎn)介紹了ANSYS中疲勞、接觸的分析流程。第五篇包括第20章至第21章，講解了計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)分析、熱力學(xué)分析等。闡述了ANSYS中不可壓層流以及湍流的模擬、穩(wěn)態(tài)傳熱分析與瞬態(tài)傳熱分析等。第六篇包括第22章至第23章，講解了ANSYS聲學(xué)分析、ANSYS電磁場(chǎng)分析，重點(diǎn)闡述了ANSYS中聲固耦合實(shí)例、二維以及三維靜態(tài)、瞬態(tài)磁場(chǎng)等。第七篇即第24章，闡述了Workbench仿真平臺(tái)及應(yīng)用。

內(nèi)容概要

　　本書分為8篇，共30章。第一篇ANSYS基礎(chǔ)操作篇，包括有限元方法與ANSYS、工作平面、建模、模型的布爾運(yùn)算、劃分網(wǎng)格等；用實(shí)例闡述了ANSYS的前處理、后處理及時(shí)間歷程后處理，還特別介紹了ANSYS中CAD模型的導(dǎo)入問(wèn)題，包括各種典型的數(shù)據(jù)格式，以及ANSYS與當(dāng)今流行的三維建模軟件的接口實(shí)現(xiàn)。第二篇高級(jí)操作篇，包括自適應(yīng)網(wǎng)格劃分、子模型、單元死活、APDL與UIDL、優(yōu)化設(shè)計(jì)；詳細(xì)介紹了利用單元死活技術(shù)模擬焊接的應(yīng)用。第三篇結(jié)構(gòu)分析篇，通過(guò)大量的工程實(shí)例以及一些經(jīng)典案例，如帶圓孔矩形平板的應(yīng)力集中、彈簧—質(zhì)量系統(tǒng)的固有頻率、梁的模態(tài)分析等，介紹了結(jié)構(gòu)線性靜力分析、結(jié)構(gòu)非線性分析、結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析，讓讀者學(xué)以致用。第四篇接觸分析篇，包括疲勞分析、接觸分析、彈塑性分析，用實(shí)例講解了ANSYS中疲勞、接觸的分析流程。第五篇CFD與熱分析篇，重點(diǎn)闡述ANSYS中不可壓層流以及湍流的模擬、穩(wěn)態(tài)傳熱分析與瞬態(tài)傳熱分析。第六篇電磁與聲學(xué)篇，包括ANSYS聲學(xué)分析、ANSYS電磁場(chǎng)分析，實(shí)例講解了ANSYS中聲固耦合實(shí)例、二維以及三維靜態(tài)、瞬態(tài)磁場(chǎng)。第七篇闡述了Workbench仿真平臺(tái)及具體的實(shí)例應(yīng)用。第八篇常見疑難解答與經(jīng)驗(yàn)技巧集萃，通過(guò)大量的實(shí)戰(zhàn)技巧介紹幫助讀者提高工作效率，尋找工作捷徑?！　”緯m用于ANSYS軟件的初、中級(jí)讀者，以及有初步使用經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)人員，書中介紹的大量實(shí)例也可供高級(jí)用戶參考。本書也可作為理工科院校相關(guān)專業(yè)的本科生、研究生學(xué)習(xí)ANSYS軟件的教材和相關(guān)行業(yè)的工程技術(shù)人員使用ANSYS軟件的參考書。

作者簡(jiǎn)介

張應(yīng)遷，從事于計(jì)算力學(xué)、生物力學(xué)研究，曾先后參與、主持研究數(shù)控機(jī)床床身優(yōu)化、高壓容器優(yōu)化、鍋爐爐排固有頻率分析、高壓閥門分析以及農(nóng)業(yè)部發(fā)起的沼氣發(fā)酵反應(yīng)器流場(chǎng)的數(shù)值模擬與攪拌器參數(shù)優(yōu)化軟件開發(fā)等項(xiàng)目，具有深厚的理論基礎(chǔ)知識(shí)和豐富的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，精通有限元分析軟件及主流三維設(shè)計(jì)軟件的應(yīng)用。尤其擅長(zhǎng)ANSYS在工程實(shí)際中的應(yīng)用?，F(xiàn)為中國(guó)CAE聯(lián)盟ANSYS專區(qū)、ABAQLJS專區(qū)版主。張洪才，研究方向?yàn)闄C(jī)械結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析與數(shù)值模擬。精通有限單元法和ANSYS軟件應(yīng)用。發(fā)表學(xué)術(shù)論文8篇，其中有5篇被3大檢索收錄。為中國(guó)CAE聯(lián)盟ANSYS專區(qū)的版主，e-works的CAE咨詢專家。

書籍目錄

第一篇　ANSYS基礎(chǔ)操作篇　第1章　有限元方法與ANSYS概述　　第2章　ANSYS坐標(biāo)系和工作平面　　第3章　建模及模型導(dǎo)入　　第4章　模型的布爾運(yùn)算　　第5章　網(wǎng)格劃分　　　第6章　加載和求解　　第7章　通用后處理　　第8章　時(shí)間歷程響應(yīng)后處理　第二篇　高級(jí)操作篇　第9章　自適應(yīng)網(wǎng)格劃分　　第10章　子模型　　第11章　單元死活　　第12章　使用APDL、UIDL進(jìn)行二次開發(fā)　　　第13章　優(yōu)化設(shè)計(jì)　第三篇　結(jié)構(gòu)分析篇　第14章　結(jié)構(gòu)線性靜力分析實(shí)例與分析　　　第15章　結(jié)構(gòu)非線性靜力分析實(shí)例與分析　　第16章　結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)實(shí)例與分析　第四篇　接觸分析篇　第17章　疲勞分析　　第18章　接觸分析　　第19章　彈塑性分析　　第五篇　CFD與熱分析篇　第20章　計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)分析　　第21章　熱力學(xué)分析　　第六篇　電磁與聲學(xué)篇　第22章　ANSYS聲學(xué)分析　　第23章　ANSYS電磁場(chǎng)分析　第七篇　Workbench篇　第24章　ANSYS-Workbench仿真技術(shù)平臺(tái)　第八篇　常見疑難解答與經(jīng)驗(yàn)技巧集萃　第25章　通用前處理常見錯(cuò)誤提示與對(duì)應(yīng)解決方法　　第26章　通用后處理常見疑難解答與技巧集萃　　第27章　高級(jí)操作常見疑難解答與技巧集萃　　第28章　結(jié)構(gòu)分析常見疑難解答及技巧集萃　　第29章　接觸分析、電磁及熱分析常見疑難解答與技巧集萃　　　第30章　Workbench常見疑難解答與技巧集萃

章節(jié)摘錄

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編輯推薦

《ANSYS有限元分析從入門到精通》：36個(gè)綜合案例，11個(gè)貫穿ANSYS實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用的實(shí)例，52個(gè)疑難解答和實(shí)戰(zhàn)技巧，373分鐘的視頻講解和案例程序（見光盤）。

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