ANSYS結(jié)構(gòu)有限元高級分析方法與范例應(yīng)用

內(nèi)容概要

本書將結(jié)構(gòu)有限元分析的基本力學(xué)概念與ANSYS實(shí)踐緊密結(jié)合，系統(tǒng)全面地介紹了ANSYS結(jié)構(gòu)分析的方法及其背景原理，在內(nèi)容的選擇上照顧到科研以及工程計(jì)算兩方面讀者的實(shí)際需要，涉及各類結(jié)構(gòu)形式的分析案例。書中所有例題都給出了具體分析過程，同時借助力學(xué)概念對計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了分析和評價。本書還對動力學(xué)、非線性、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性等問題進(jìn)行了專題講解。通過本書的學(xué)習(xí)，可使讀者迅速地提高ANSYS的操作水平，從而具備在相關(guān)專業(yè)領(lǐng)域中應(yīng)用ANSYS進(jìn)行高級結(jié)構(gòu)分析的能力。    本書適合作為土木、機(jī)械、航空、力學(xué)等相關(guān)專業(yè)研究生或高年級本科生學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)數(shù)值分析及ANSYS軟件應(yīng)用課程的學(xué)習(xí)參考書。對從事各類結(jié)構(gòu)分析的工程技術(shù)人員，也具有一定的參考價值。

書籍目錄

第二版前言第一版前言第1篇　ANSYS結(jié)構(gòu)有限元分析基礎(chǔ)　第1章　ANSYS有限元分析基礎(chǔ)　　1.1　ANSYS程序的理論背景和分析功能綜述　　　1.1.1　ANSYS程序的理論背景　　　1.1.2　結(jié)構(gòu)有限元分析的基本過程與問題　　　1.1.3　ANSYS程序結(jié)構(gòu)分析能力概述　　1.2　ANSYS程序的基本使用入門（一）　　　1.2.1　使用ANSYS分析問題的一般流程　　　1.2.2　ANSYS的界面布局、程序架構(gòu)及兩種操作方式　　　1.2.3　最常用的ANSYS界面操作　　1.3　ANSYS程序的基本使用入門（二）　　　1.3.1　直接法建立有限元模型　　　1.3.2　由幾何模型到有限元網(wǎng)格——間接建模法　　　1.3.3　加載、多工況靜力分析及后處理初步　　1.4　APDL語言及參數(shù)化分析　　1.5　ANSYS常見問題及操作技巧　　　1.5.1　與前后處理相關(guān)的問題　　　1.5.2　與加載相關(guān)的問題　　　1.5.3　獲取函數(shù)、定制工具條及ANSYS的暫?！〉?章　桁架桿系有限元分析及ANSYS實(shí)例　　2.1　桁架桿系有限元分析的概念　　2.2　可用于桁架分析的ANSYS單元　　　2.2.1　Link1單元特性簡介　　　2.2.2　LINK8單元特性簡介　　　2.2.3　LINK10單元特性簡介　　2.3　分析實(shí)例：平板網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的靜力分析　第3章　梁系結(jié)構(gòu)分析方法及ANSYS實(shí)例　　3.1　梁系結(jié)構(gòu)有限元分析提要　　3.2　ANSYS中的梁單元概述　　　3.2.1　BEAM3單元特性介紹　　　3.2.2　BEAM4單元特性介紹　　　3.2.3　BEAM188和BEAM189梁單元特性簡介　　3.3　分析實(shí)例：ANSYS各類梁單元的綜合應(yīng)用　　　3.3.1　剛鉸混合結(jié)構(gòu)的內(nèi)力圖　　　3.3.2　三向交叉梁系的計(jì)算　　　3.3.3　施工防護(hù)結(jié)構(gòu)中的承重桁架分析　第4章　彈性平面問題的有限元分析及ANSYS算例　　4.1　彈性平面問題有限元分析的基本方法　　4.2　ANSYS提供的平面問題單元　　4.3　分析實(shí)例：獨(dú)立重力壩的靜力分析　第5章　軸對稱問題的有限元分析及ANSYS算例　　5.1　ANSYS軸對稱問題分析提要　　5.2　分析實(shí)例：厚球殼的軸對稱分析　第6章　三維實(shí)體結(jié)構(gòu)的ANSYS分析及算例　　6.1　三維實(shí)體結(jié)構(gòu)ANSYS有限元分析提要　　6.2　分析實(shí)例：網(wǎng)架焊接空心球節(jié)點(diǎn)的受力分析　第7章　板殼結(jié)構(gòu)的ANSYS分析及算例　　7.1　板殼結(jié)構(gòu)ANSYS有限元分析提要　　7.2　分析實(shí)例：圓柱殼屋面結(jié)構(gòu)的靜力分析　　7.3　分析實(shí)例：板梁結(jié)構(gòu)中梁截面的偏置第2篇　ANSYS結(jié)構(gòu)分析專題　第8章　ANSYS結(jié)構(gòu)動力分析專題　　8.1　ANSYS結(jié)構(gòu)動力分析概述　　　8.1.1　模態(tài)分析及其ANSYS實(shí)現(xiàn)過程　　　8.1.2　諧響應(yīng)分析　　　8.1.3　瞬態(tài)動力學(xué)分析　　　8.1.4　譜分析　　8.2　ANSYS模態(tài)分析例題：幾何剛度對梁自振特性的影響　　8.3　諧響應(yīng)分析例題：不同激勵模式諧振響應(yīng)的比較　　8.4　瞬態(tài)分析的例題：移動載荷作用下的吊車梁　　8.5　譜分析例題：懸臂結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)譜分析　第9章　ANSYS結(jié)構(gòu)非線性分析專題　　9.1　ANSYS結(jié)構(gòu)非線性分析概述　　　9.1.1　結(jié)構(gòu)非線性問題的幾種類型　　　9.1.2　非線性問題的一般分析方法　　　9.1.3　ANSYS結(jié)構(gòu)非線性分析的過程與選項(xiàng)　　9.2　接觸問題的分析方法　　　9.2.1　接觸問題概述　　　9.2.2　ANSYS的接觸分析功能　　　9.2.3　ANSYS接觸分析流程及接觸向?qū)У氖褂谩　?.3　幾何非線性例題：油罐底效應(yīng)的簡化分析　　　9.3.1　問題描述　　　9.3.2　ANSYS分析全過程　　　9.3.3　ANSYS分析命令流　　9.4　材料非線性例題：鋼筋混凝土梁的分析　　9.5　接觸分析例題：插銷撥拉過程的接觸分析　第10章　結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性分析方法及ANSYS范例　　10.1　ANSYS結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性分析的基本概念　　10.2　工字梁的特征值屈曲分析　　　10.2.1　建立分析模型　　　10.2.2　特征值屈曲分析與結(jié)果顯示　　10.3　工字梁的非線性屈曲分析　第11章　ANSYS結(jié)構(gòu)最優(yōu)化設(shè)計(jì)　　11.1　優(yōu)化設(shè)計(jì)問題的數(shù)學(xué)表述與ANSYS優(yōu)化設(shè)計(jì)流程　　11.2　分析實(shí)例：平板網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)　第12章　子結(jié)構(gòu)技術(shù)簡介　　12.1　子結(jié)構(gòu)分析的概念　　12.2　ANSYS子結(jié)構(gòu)分析的步驟　　　12.2.1　生成部分　　　12.2.2　使用部分　　　12.2.3　擴(kuò)展部分　　12.3　子結(jié)構(gòu)分析例題：空腹梁　　　12.3.1　問題描述　　　12.3.2　分析過程第3篇　工程范例精選　第13章　框架-剪力墻結(jié)構(gòu)的分析　　13.1　分析對象簡介　　13.2　框架-剪力墻結(jié)構(gòu)的模型建立　　　13.2.1　結(jié)構(gòu)建模的總體規(guī)劃　　　13.2.2　幾何模型的建立　　　13.2.3　劃分網(wǎng)格　　13.3　重力載荷和風(fēng)載荷作用下的結(jié)構(gòu)響應(yīng)　　　13.3.1　計(jì)算重力載荷作用下的結(jié)構(gòu)響應(yīng)　　　13.3.2　風(fēng)載荷作用下的結(jié)構(gòu)響應(yīng)　　13.4　結(jié)構(gòu)模態(tài)分析　　13.5　地震作用下結(jié)構(gòu)的彈性時程分析　　　13.5.1　計(jì)算地震作用瞬態(tài)解　　　13.5.2　觀察地震作用結(jié)構(gòu)響應(yīng)　第14章　海洋石油平臺結(jié)構(gòu)的動力分析　　14.1　海洋平臺結(jié)構(gòu)簡介　　14.2　平臺結(jié)構(gòu)的模型建立　　　14.2.1　結(jié)構(gòu)建模的總體規(guī)劃　　　14.2.2　幾何模型的建立　　　14.2.3　劃分網(wǎng)格　　14.3　海洋平臺結(jié)構(gòu)的模態(tài)分析　　　14.3.1　計(jì)算模態(tài)解　　　14.3.2　結(jié)果觀察與分析　　14.4　海洋平臺諧響應(yīng)分析　　14.5　冰載荷作用下海洋平臺結(jié)構(gòu)響應(yīng)　　　14.5.1　獲得瞬態(tài)分析解　　　14.5.2　觀察結(jié)果　　14.6　波浪載荷作用下海洋平臺隨機(jī)振動分析　　　14.6.1　ANSYS隨機(jī)振動分析簡介　　　14.6.2　波浪載荷簡介　　　14.6.3　獲得譜解　　　14.6.4　合并模態(tài)　　　14.6.5　計(jì)算響應(yīng)的功率譜密度　第15章　大跨空間結(jié)構(gòu)的建模與分析　　15.1　大跨空間結(jié)構(gòu)的ANSYS建模與分析概述　　15.2　施威德勒型球面網(wǎng)殼的建模過程詳解　　15.3　網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的固有振動特性分析　　15.4　特征值屈曲分析　　15.5　考慮初始缺陷的非線性屈曲分析附錄A　ANSYS的程序模塊、啟動器以及幾何建模專題　A.1　ANSYS 11.0的主要產(chǎn)品模塊　A.2　ANSYS產(chǎn)品啟動器　A.3　ANSYS經(jīng)典環(huán)境建模操作專題附錄B　部分結(jié)構(gòu)單元的形函數(shù)　B.1　一維單元　B.2　二維單元　B.3　三維單元附錄C　ANSYS結(jié)構(gòu)分析常用命令參考

章節(jié)摘錄

第1篇　ANSYS結(jié)構(gòu)有限元分析基礎(chǔ)本篇學(xué)習(xí)導(dǎo)引有限單元法是一種起源于結(jié)構(gòu)矩陣分析的多物理場數(shù)值計(jì)算方法，目前已經(jīng)成為工程領(lǐng)域中不可或缺的計(jì)算機(jī)輔助分析方法，很多高校的理工科專業(yè)也將有限單元法列為必修的專業(yè)課程。作為著名的有限元分析軟件，ANSYS搭起了有限元理論和工程數(shù)值計(jì)算之間的橋梁。讀者在學(xué)習(xí)了有限單元法的基本理論框架之后，還需要學(xué)習(xí)至少一種商用分析程序的使用。借助分析程序處理一些實(shí)際的工程問題，在實(shí)踐中加深對相關(guān)原理的理解和認(rèn)知，可以說是學(xué)習(xí)有限元技術(shù)的一條有效途徑。本篇結(jié)合結(jié)構(gòu)有限元分析的基本思想和ANSYS程序的使用，對結(jié)構(gòu)數(shù)值分析的理論背景以及各種ANSYS結(jié)構(gòu)單元的使用方法進(jìn)行了系統(tǒng)的講解。在相關(guān)操作的介紹中，列舉了有代表性的分析實(shí)例。本篇在相關(guān)原理的介紹部分，并不追求理論體系的完整性，而是集中力量有針對性地講解與ANSYS分析技術(shù)直接相關(guān)的內(nèi)容；在操作實(shí)例的講解部分，涉及到桁架結(jié)構(gòu)、梁柱結(jié)構(gòu)、平面應(yīng)力和平面應(yīng)變問題、軸對稱問題、三維問題、板殼結(jié)構(gòu)等各種結(jié)構(gòu)類型，取材廣泛，照顧到科研以及工程計(jì)算兩方面讀者的實(shí)際需要。本篇列舉的分析例題都有詳細(xì)的ANSYS操作過程，同時對一些程序使用中的要點(diǎn)問題進(jìn)行了有針對性的強(qiáng)調(diào)，以黑體字的“注意”引出。讀者在學(xué)習(xí)有限元課程時，不妨用本篇的例題進(jìn)行同步的上機(jī)實(shí)踐練習(xí)，通過ANSYS這個數(shù)值仿真的實(shí)驗(yàn)室來親身體會結(jié)構(gòu)有限元分析的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)過程。相信通過對本篇的學(xué)習(xí)，讀者可以較快地掌握ANSYS結(jié)構(gòu)分析的基本操作過程，了解常用ANSYS結(jié)構(gòu)分析單元的使用方法和要點(diǎn)，同時加深對有限元分析基本原理的理解和認(rèn)識。

編輯推薦

《ANSYS結(jié)構(gòu)有限元高級分析方法與范例應(yīng)用(第2版)》適合作為土木、機(jī)械、航空、力學(xué)等相關(guān)專業(yè)研究生或高年級本科生學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)數(shù)值分析及ANSYS軟件應(yīng)用課程的學(xué)習(xí)參考書。對從事各類結(jié)構(gòu)分析的工程技術(shù)人員，也具有一定的參考價值。

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