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)時間，降低研發(fā)費用，提高產(chǎn)品設(shè)計質(zhì)量。ANSYS軟件廣泛應(yīng)用于建筑、機械制造、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)計中。目前，國內(nèi)關(guān)于講解ANSYS應(yīng)用方面的書較多。筆者用ANSYS進行設(shè)計、教學和科研已有十多年了，對ANSYS的學習過程有著真實的體會。ANSYS應(yīng)用覆蓋面廣，內(nèi)容博大精深，即使是同一個問題，不同的教程往往給出的解決方法和思路也不盡相同，對此，初學者往往不知如何學習，在實踐應(yīng)用上不知如何下手。為了達到易學易用的目的，本書講解中用大量實例作引導，這些實例既有讓讀者舉一反三的經(jīng)典示例，也有讓讀者學以致用的、來自工程實踐中的真實案例，并對每一個實例進行全面剖析，力爭使讀者對實例有著深刻的理解，達到自己動手解決實際問題的目的。本書內(nèi)容本書既注重實例的講解和分析，同時又不忽視理論闡述的嚴謹性。初學者通過本書的學習能達到自己簡化、解決實際工程問題，繼而能運用ANSYS對問題進行仿真分析；有一定基礎(chǔ)的讀者通過本書的學習能夠掌握.ANSYS的高級技術(shù)和實戰(zhàn)技巧，從而能夠更好的模擬、仿真現(xiàn)實世界的諸多問題。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、模型的布爾運算、網(wǎng)格劃分、加載和求解、通用后處理，以及時間歷程后處理等。闡述了ANSYS的前處理、后處理及時間歷程后處理，特別介紹了ANSYS中CAD模型的導人問題，包括各種典型的數(shù)據(jù)格式，以及ANSYS與當今流行的三維建模軟件的接口問題。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)計等。并特別介紹了利用單元死活技術(shù)模擬焊接的問題。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)動力學分析等。為了讓讀者更好地應(yīng)用于實踐中，講解中引用了大量的工程實例及一些經(jīng)典實例。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。用實例重點介紹了ANSYS中疲勞、接觸的分析流程。第五篇包括第20章至第21章，講解了計算流體動力學分析、熱力學分析等。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聲學分析、ANSYS電磁場分析，重點闡述了ANSYS中聲固耦合實例、二維以及三維靜態(tài)、瞬態(tài)磁場等。第七篇即第24章，闡述了Workbench仿真平臺及應(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、模型的布爾運算、劃分網(wǎng)格等；用實例闡述了ANSYS的前處理、后處理及時間歷程后處理，還特別介紹了ANSYS中CAD模型的導入問題，包括各種典型的數(shù)據(jù)格式，以及ANSYS與當今流行的三維建模軟件的接口實現(xiàn)。第二篇高級操作篇，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；詳細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，通過大量的工程實例以及一些經(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)動力學分析，讓讀者學以致用。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。第六篇電磁與聲學篇，包括ANSYS聲學分析、ANSYS電磁場分析，實例講解了ANSYS中聲固耦合實例、二維以及三維靜態(tài)、瞬態(tài)磁場。第七篇闡述了Workbench仿真平臺及具體的實例應(yīng)用。第八篇常見疑難解答與經(jīng)驗技巧集萃，通過大量的實戰(zhàn)技巧介紹幫助讀者提高工作效率，尋找工作捷徑。　　本書適用于ANSYS軟件的初、中級讀者，以及有初步使用經(jīng)驗的技術(shù)人員，書中介紹的大量實例也可供高級用戶參考。本書也可作為理工科院校相關(guān)專業(yè)的本科生、研究生學習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。

作者簡介

張應(yīng)遷，從事于計算力學、生物力學研究，曾先后參與、主持研究數(shù)控機床床身優(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)器流場的數(shù)值模擬與攪拌器參數(shù)優(yōu)化軟件開發(fā)等項目，具有深厚的理論基礎(chǔ)知識和豐富的工程實踐經(jīng)驗，精通有限元分析軟件及主流三維設(shè)計軟件的應(yīng)用。尤其擅長ANSYS在工程實際中的應(yīng)用?，F(xiàn)為中國CAE聯(lián)盟ANSYS專區(qū)、ABAQLJS專區(qū)版主。張洪才，研究方向為機械結(jié)構(gòu)強度分析與數(shù)值模擬。精通有限單元法和ANSYS軟件應(yīng)用。發(fā)表學術(shù)論文8篇，其中有5篇被3大檢索收錄。為中國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坐標系和工作平面　　第3章　建模及模型導入　　第4章　模型的布爾運算　　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　時間歷程響應(yīng)后處理　第二篇　高級操作篇　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進行二次開發(fā)　　　第13章　優(yōu)化設(shè)計　第三篇　結(jié)構(gòu)分析篇　第14章　結(jié)構(gòu)線性靜力分析實例與分析　　　第15章　結(jié)構(gòu)非線性靜力分析實例與分析　　第16章　結(jié)構(gòu)動力學實例與分析　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　計算流體動力學分析　　第21章　熱力學分析　　第六篇　電磁與聲學篇　第22章　ANSYS聲學分析　　第23章　ANSYS電磁場分析　第七篇　Workbench篇　第24章　ANSYS-Workbench仿真技術(shù)平臺　第八篇　常見疑難解答與經(jīng)驗技巧集萃　第25章　通用前處理常見錯誤提示與對應(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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