ANSYS工程分析進(jìn)階實(shí)例

前言

ANSYS是最為通用和有效的商用有限元軟件之一，它不斷吸收當(dāng)今世界最新的計(jì)算方法和計(jì)算機(jī)技術(shù)，引領(lǐng)著有限元界的發(fā)展趨勢(shì)，并為全球工業(yè)界廣泛接受，擁有全球最大的用戶群。它融結(jié)構(gòu)、傳熱學(xué)、流體、電磁、聲學(xué)和爆破分析于一體，具有極為強(qiáng)大的前后處理及計(jì)算分析能力，能夠同時(shí)模擬結(jié)構(gòu)、熱、流體、電磁以及多種物理場(chǎng)間的耦合效應(yīng)。自落戶中國以來，ANSYS以其強(qiáng)大的功能、可靠的質(zhì)量贏得了中國CAE用戶的認(rèn)可，并在我國的航空航天、鐵路運(yùn)輸業(yè)、石油化工、機(jī)械制造、能源、汽車、電子、土木工程、造船、生物醫(yī)學(xué)、輕工、地礦、水利等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，為各領(lǐng)域的科學(xué)研究和工程應(yīng)用做出了巨大的貢獻(xiàn)。命令流是ANSYS軟件的一大特色，其功能十分強(qiáng)大，使用十分方便。它是一種類似于FORTRAN的解釋性語言，它與GUI（圖形界面）一樣，能夠完成所有的分析過程。命令流也是ANSYS參數(shù)化有限元分析、分析批處理、優(yōu)化設(shè)計(jì)、自適應(yīng)網(wǎng)格以及二次開發(fā)的主要基礎(chǔ)。ANSYS用戶掌握命令流方式后，能夠極大地豐富分析手段、提高工作效率。無論是從GUI（菜單操作）還是命令流開始學(xué)習(xí)ANSYS，熟練掌握命令流操作始終都是學(xué)好ANSYS軟件所必需的。

內(nèi)容概要

本書從基礎(chǔ)、實(shí)用技術(shù)和工程分析三個(gè)層次講述大型有限元軟件ANSYS的使用，其工程背景深厚、內(nèi)容豐富、講解詳盡，內(nèi)容安排由淺入深，適用于不同的讀者群。    本書分為3篇，分別為教學(xué)范例篇、專題技術(shù)實(shí)例篇和工程實(shí)例篇。教學(xué)范例篇對(duì)使用命令流進(jìn)行有限元分析的過程進(jìn)行系統(tǒng)的介紹，包括基本的APDL語法介紹、前處理、加載求解和后處理的常用命令及其實(shí)例。專題技術(shù)實(shí)例篇是根據(jù)讀者在使用ANSYS過程中容易遇到的問題以及常用分析技術(shù)而精選出來的一系列專題，涵蓋ANSYS分析的各個(gè)方面。工程實(shí)例篇根據(jù)ANSYS在實(shí)際工程中的應(yīng)用領(lǐng)域，分為土木工程、機(jī)械工程和電子工程三個(gè)部分，每個(gè)部分選取典型的應(yīng)用實(shí)例，同時(shí)在第6章中給出最新的ANSYS Workbench的一個(gè)應(yīng)用實(shí)例，以便讀者了解ANSYS強(qiáng)大的協(xié)同仿真技術(shù)。    讀者在閱讀時(shí)，可以到中國水利水電出版社網(wǎng)站和萬水書苑(http：//www．waterpub．com．cn/softdown/和http：//www.wsbookshow.com)下載本書配套的命令流文件，方便讀者上機(jī)練習(xí)，以便盡快掌握工程實(shí)際問題的分析過程和步驟，提高學(xué)習(xí)效率。    本書特別適用于土木、機(jī)械、力學(xué)及電子工程專業(yè)的高年級(jí)本科生、研究生和工程技術(shù)人員，并可作為學(xué)習(xí)掌握ANSYS軟件的參考教材。本書特別適合希望在CAE行業(yè)中提升職業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的讀者。

書籍目錄

前言第一篇　教學(xué)范例篇　第1章　APDL參數(shù)化語言簡(jiǎn)述  　1.1 APDL概述    　1.1.1 APDL簡(jiǎn)介　    1.1.2　如何生成APDL文件  　  1.1.3　使用APDL進(jìn)行有限元分析的實(shí)例　  1.2　參數(shù)與變量參數(shù)的用法  　  1.2.1　參數(shù)與變量參數(shù)的命名規(guī)則    　1.2.2　參數(shù)與變量參數(shù)的定義與賦值　  1.3　數(shù)組參數(shù)的用法  　  1.3.1　數(shù)組參數(shù)概述及類型    　1.3.2　數(shù)組參數(shù)的定義與賦值　    1.3.3　數(shù)組參數(shù)的顯示  　  1.3.4　數(shù)據(jù)文件的寫出與讀入　  1.4　表參數(shù)的用法  　1.5　流程控制    　1.5.1　循環(huán)結(jié)構(gòu)　    1.5.2　分支結(jié)構(gòu)  　1.6　宏文件    　1.6.1　宏的創(chuàng)建　    1.6.2　宏的使用　  　  1.6.3　宏的局部變量    　1.6.4　宏嵌套　第2章　使用ANSYS命令流進(jìn)行有限元分析  　2.1　坐標(biāo)系統(tǒng)基本應(yīng)用技巧    　2.1.1　總體坐標(biāo)系　    2.1.2　局部坐標(biāo)系  　　2.1.3　工作平面　　  2.1.4　綜合教學(xué)實(shí)例　　2.2　直接法生成有限元模型　　  2.2.1　節(jié)點(diǎn)的生成　　  2.2.2　單元的生成　　  2.2.3　編號(hào)控制　　  2.2.4　綜合教學(xué)實(shí)例　　2.3　實(shí)體建?！　? 2.3.1　概述　　　  2.3.2　群組命令　　  2.3.3　實(shí)體模型的生成　　  2.3.4　布爾運(yùn)算　　  2.3.5　綜合教學(xué)實(shí)例　　2.4  網(wǎng)格生成　　  2.4.1　定義單元屬性　　  2.4.2　網(wǎng)格劃分控制　　  2.4.3　網(wǎng)格的生成　　  2.4.4　綜合教學(xué)實(shí)例　　2.5　載荷施加與求解　　  2.5.1　載荷的種類　　  2.5.2　載荷的施加　　  2.5.3　載荷步的設(shè)置　　  2.5.4　求解　　2.6　后處理　　  2.6.1　常用通用后處理和時(shí)間后處理技術(shù)　　　　  2.6.2　綜合教學(xué)實(shí)例第二篇　專題技術(shù)實(shí)例篇　第3章　熱門高級(jí)分析技巧選講　　3.1　量綱問題　　　3.1.1　量綱問題概述　　　3.1.2　量綱換算方法　　……第三篇　工程實(shí)例篇符錄A　常用APDL命令附錄B　常用結(jié)構(gòu)分析命令查詢參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：2．結(jié)構(gòu)的非線性屈曲分析由于線性屈曲分析的小位移假定可能與實(shí)際結(jié)構(gòu)的變形情況有較大出入，線性屈曲分析得到的臨界載荷值將大大高于結(jié)構(gòu)的實(shí)際臨界載荷值。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和有限元方法的發(fā)展，非線性屈曲分析已成為結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性分析的重點(diǎn)。非線性屈曲分析是在大變形影響開關(guān)打開的情況下所作的一種靜力分析，該方法用一種逐漸增加載荷的非線性靜力分析技術(shù)來求解使得結(jié)構(gòu)開始變得不穩(wěn)定的臨界載荷。此種分析較為精確，可用于實(shí)際工程中。目前，對(duì)于極值點(diǎn)失穩(wěn)型的結(jié)構(gòu)，非線性穩(wěn)定分析技術(shù)基本解決。通?？梢允褂糜蒀risfields提出的柱面弧長(zhǎng)法對(duì)結(jié)構(gòu)的載荷位移曲線進(jìn)行全過程跟蹤。ANSYS程序可以實(shí)現(xiàn)此功能。但是對(duì)于分支點(diǎn)失穩(wěn)型的結(jié)構(gòu)，必須在基本平衡徑上找到分支點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)由不穩(wěn)定的基本平衡路徑到穩(wěn)定的支平衡路徑的轉(zhuǎn)換。雖然理論上已提出載荷擾動(dòng)法和位移擾動(dòng)法來實(shí)現(xiàn)平衡路徑的轉(zhuǎn)化，但具體操作方法尚不完善。ANSYS軟件不具備這項(xiàng)功能，因ANSYS對(duì)于分支點(diǎn)失穩(wěn)型的結(jié)構(gòu)是無能為力的，無法判別結(jié)構(gòu)的分支點(diǎn)及實(shí)現(xiàn)分支平衡徑的轉(zhuǎn)換，只能繼續(xù)跟蹤已經(jīng)不穩(wěn)定的基本平衡路徑，得一個(gè)極值點(diǎn)臨界載荷。

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