ANSYS 11.0基礎(chǔ)與實(shí)例教程

前言

　　近年來全球經(jīng)濟(jì)特別是我國(guó)經(jīng)濟(jì)在飛速發(fā)展，找到一份知識(shí)和技術(shù)含量不太高的工作可能不是什么難事。但是，要找到一份知識(shí)和技術(shù)含量都比較高的工作，就比較困難。許多人因此必須學(xué)習(xí)更多的東西，來提升自己的競(jìng)爭(zhēng)力。面對(duì)社會(huì)的需求、知識(shí)的更新和就業(yè)的壓力，不同類型、不同行業(yè)的人們都迫切需要掌握一種技能。其中最受重視的，除了英語及文字處理能力之外，設(shè)計(jì)（包括工業(yè)設(shè)計(jì)、平面設(shè)計(jì)、造型設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和運(yùn)動(dòng)仿真等）和制造領(lǐng)域的計(jì)算機(jī)應(yīng)用有日漸重要的趨勢(shì)。隨著計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)及不斷的更新?lián)Q代，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和制造軟件也如雨后春筍般涌現(xiàn)出來，熟練地掌握這些軟件是找到一份相關(guān)專業(yè)工作的必不可少的條件，也是現(xiàn)代社會(huì)真正成為一個(gè)設(shè)計(jì)工程師的基本要求?！　　对O(shè)計(jì)工程師叢書》是一套指導(dǎo)讀者快速掌握現(xiàn)今流行設(shè)計(jì)和制造軟件使用的基礎(chǔ)與實(shí)例教程叢書。在教會(huì)讀者學(xué)會(huì)每個(gè)軟件的基本功能和基本操作的基礎(chǔ)上，每章都通過典型實(shí)例對(duì)本章所學(xué)內(nèi)容作一個(gè)概括性的總結(jié)，并在每本書的最后通過一些精彩的實(shí)例訓(xùn)練提高讀者全面、綜合運(yùn)用軟件的能力，讓讀者學(xué)以致用，真正對(duì)所學(xué)軟件做到融會(huì)貫通并熟練掌握?！　∫?、軟件領(lǐng)域　　設(shè)計(jì)和制造領(lǐng)域的軟件種類繁多，包括二維平面設(shè)計(jì)軟件、三維造型與動(dòng)畫設(shè)計(jì)軟件、CAD／CAM，CAE軟件以及電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化軟件等。本叢書所精選的設(shè)計(jì)軟件皆為國(guó)內(nèi)外著名軟件公司的知名產(chǎn)品，也是當(dāng)今國(guó)內(nèi)應(yīng)用較為廣泛、流行的軟件。　　二、版本選擇　　本叢書對(duì)于軟件版本的選擇原則是：選用最新中文版或漢化版。本叢書在版本上緊緊把握更新的步調(diào)，力求使推出的圖書采用軟件最新版本，充分保證圖書的技術(shù)先進(jìn)性；對(duì)于兼有中西文版本的軟件，選用中文版或者漢化版，若個(gè)別軟件漢化不徹底，則在英文名后的括號(hào)中附注中文名，以盡力滿足國(guó)內(nèi)讀者的需要。　三、讀者定位　　本叢書明確定位于初、中級(jí)水平的讀者。初級(jí)水平的讀者可以通過使用本叢書所述的軟件，快速入門；中級(jí)水平的讀者可以通過學(xué)習(xí)書中介紹的典型實(shí)例和精彩綜合實(shí)例訓(xùn)練踏上一個(gè)新的臺(tái)階，以達(dá)到掌握、熟練和應(yīng)用自如的目的，進(jìn)而提高讀者的綜合應(yīng)用能力。

內(nèi)容概要

ANSYS是目前國(guó)內(nèi)外使用最廣泛的計(jì)算機(jī)輔助分析軟件之一，其豐富的分析功能、強(qiáng)大的求解功能和良好的用戶界面深受廣大用戶的歡迎。ANSYS 11.0是目前最新的ANSYS版本。本書是一本從實(shí)例分析入手的ANSYS有限元分析軟件學(xué)習(xí)教程。本書首先介紹ANSYS程序設(shè)計(jì)語言APDL、建模與網(wǎng)格劃分、加載與后處理：然后根據(jù)不同學(xué)科及工程應(yīng)用分別介紹了ANSYS有限元分析軟件在靜力分析、結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析、熱分析、電場(chǎng)分析等方面的應(yīng)用；最后通過一個(gè)綜合實(shí)例分析提高讀者綜合分析能力。全書的每一個(gè)章節(jié)都配有分析實(shí)例和習(xí)題，使讀者在學(xué)習(xí)ANSYS軟件的同時(shí)還能夠領(lǐng)會(huì)到實(shí)際工程問題的分析思路，并能解決相關(guān)領(lǐng)域的問題。    本書實(shí)例豐富、內(nèi)容全面，既可以作為高等學(xué)校的教材，又可以作為各類ANSYS培訓(xùn)班的教材，同時(shí)也可作為從事CAE工作的工程技術(shù)人員的學(xué)習(xí)參考書。

書籍目錄

第1章　ANSYS軟件概述  1.1　有限元技術(shù)簡(jiǎn)介    1.1.1　有限元技術(shù)的發(fā)展    1.1.2　有限元方法的基本概念  1.2　ANSYS軟件介紹  1.3  ANSYS軟件的安裝介紹  1.4  ANSYS軟件的圖形用戶界面    1.4.1  啟動(dòng)圖形用戶界面及工作目錄的設(shè)置    1.4.2  ANSYS軟件圖形用戶界面的功能    1.4.3  ANSYS軟件的文件格式    1.4.4  ANSYS軟件的圖形控制    1.4.5  ANSYS軟件的架構(gòu)層次和四大處理器    1.4.6  典型的ANSYS分析過程  1.5  ANSYS軟件的快速入門    1.5.1  問題描述    1.5.2  預(yù)處理階段    1.5.3  施加邊界條件    1.5.4  求解與結(jié)果分析    1.5.5  理論解和ANSYS解比較  1.6  練習(xí)題第2章  程序設(shè)計(jì)語言APDL  2.1  APDL語言的參數(shù)    2.1.1　參數(shù)的概念與類型    2.1.2　參數(shù)命名規(guī)則    2.1.3　參數(shù)的定義與賦值操作    2.1.4　參數(shù)的刪除操作    2.1.5　數(shù)組參數(shù)  2.2　APDL語言的流程控制    2.2.1　*GO無條件分支    2.2.2　*IF*IFEISE*EISE*ENDIF條件分支    2.2.3*　DO*ENDDO循環(huán)    2.2.4　*DOWI-IILE循環(huán)    2.2.5　REPEAT循環(huán)  2.3　宏文件    2.3.1　使用*CREATE命令創(chuàng)建宏文件    2.3.2　使用*CFOPEN*CFWRITE和*CFCLOS命令創(chuàng)建宏文件    2.3.3　使用／TEE命令創(chuàng)建宏文件    2.3.4　使用GUI創(chuàng)建宏文件  2.4　運(yùn)算符號(hào)、函數(shù)和函數(shù)編輯器    2.4.1　運(yùn)算符號(hào)    2.4.2  函數(shù)    2.4.3　函數(shù)編輯器  2.5　APDL語言的實(shí)例  2.6　練習(xí)題第3章　建模與網(wǎng)格劃分  3.1　實(shí)體建模方法    3.1.1　實(shí)體建模概念    3.1.2　規(guī)劃建模方案    3.1.3  自上而下建模    3.1.4　自下而上建模  3.2　幾何模型的導(dǎo)入    3.2.1　將IGES文件輸入ANSYS中    3.2.2　使用ANSYS的CAD接口  3.3　劃分網(wǎng)格    3.3.1　定義單元屬性    3.3.2　控制網(wǎng)格密度    3.3.3　改變網(wǎng)格    3.3.4　層狀網(wǎng)格劃分    3.3.5　網(wǎng)格劃分實(shí)例  3.4　高級(jí)劃分網(wǎng)格    3.4.1  單元選擇    3.4.2　映射網(wǎng)格劃分    3.4.3　過渡網(wǎng)格劃分    3.4.4　網(wǎng)格的拖拽    3.4.5　掃掠網(wǎng)格劃分  3.5　練習(xí)題第4章　加載與后處理  4.1　載荷與載荷步　……第5章　結(jié)構(gòu)靜力學(xué)分析第6章　結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析第7章　熱分析第8章　電場(chǎng)分析第9章　綜合實(shí)例分析參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　1970年，JohnSwanson博士洞察到計(jì)算機(jī)模擬工程應(yīng)該商品化，于是創(chuàng)建了ANSYS公司，總部位于美國(guó)賓夕法尼亞州的匹茲堡。20世紀(jì)70年代初，ANSYS程序中融入了新的技術(shù)以及用戶的要求，從而使程序發(fā)生了很大的變化，非線性、子結(jié)構(gòu)以及更多的單元類型被加入了程序。70年代末，交互方式的加入是該程序最為顯著的變化，它大大地簡(jiǎn)化了前處理和后處理。在進(jìn)行分析之前，可用交互式圖形來驗(yàn)證模型的幾何形狀、材料及邊界條件；在分析完成之后，計(jì)算結(jié)果的圖形顯示立即可用于分析檢驗(yàn)。30多年來，ANSYS公司致力于設(shè)計(jì)分析軟件的開發(fā)，不斷吸取新的計(jì)算方法和計(jì)算技術(shù)，引領(lǐng)著世界有限元技術(shù)的發(fā)展，并為全球工業(yè)廣泛接受，擁有遍及全世界的50000多個(gè)用戶。ANSYS提供的虛擬樣機(jī)設(shè)計(jì)法，使用戶減少了昂貴費(fèi)時(shí)的物理樣機(jī)過程，在一個(gè)連續(xù)的、相互協(xié)作的工程設(shè)計(jì)中，結(jié)構(gòu)分析貫穿于整個(gè)產(chǎn)品開發(fā)過程，并且工作人員之間像一個(gè)團(tuán)隊(duì)一樣相互協(xié)作。ANSYS分析模擬工具易于使用、支持多種工作平臺(tái)，并在異種異構(gòu)平臺(tái)上數(shù)據(jù)百分之百兼容，提供了多場(chǎng)耦合的分析功能。在眾多有限元軟件中，ANSYS軟件是將結(jié)構(gòu)、熱、流體、電磁及聲學(xué)等分析功能集于一體的大型通用有限元分析軟件，可廣泛用于航空航天、機(jī)械制造、能源、汽車、核工業(yè)、鐵道、石油化工、電子、土木工程、造船、生物醫(yī)學(xué)、輕工、地礦、水利、日用家電等領(lǐng)域的設(shè)計(jì)和研究。同時(shí)該軟件有很好的兼容性，可在大多數(shù)計(jì)算機(jī)平臺(tái)及操作系統(tǒng)中運(yùn)行。．ANSYS多物理場(chǎng)耦合的功能，允許在同一模型上進(jìn)行各式各樣的耦合計(jì)算，如熱一結(jié)構(gòu)耦合、磁一結(jié)構(gòu)耦合、電一磁一流體一熱耦合等，這就確保．ANSYS對(duì)多領(lǐng)域工程問題的求解。ANSYS軟件提供的功能還包括結(jié)構(gòu)的非線性分析、優(yōu)化設(shè)計(jì)、接觸分析、自適應(yīng)網(wǎng)格劃分、電磁分析、計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)分析、參數(shù)設(shè)計(jì)語言（APDL）的擴(kuò)展宏命令功能等。

圖書封面

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