ANSYS工程分析進階實例

前言

ANSYS是最為通用和有效的商用有限元軟件之一，它不斷吸收當今世界最新的計算方法和計算機技術，引領著有限元界的發(fā)展趨勢，并為全球工業(yè)界廣泛接受，擁有全球最大的用戶群。它融結構、傳熱學、流體、電磁、聲學和爆破分析于一體，具有極為強大的前后處理及計算分析能力，能夠同時模擬結構、熱、流體、電磁以及多種物理場間的耦合效應。自落戶中國以來，ANSYS以其強大的功能、可靠的質(zhì)量贏得了中國CAE用戶的認可，并在我國的航空航天、鐵路運輸業(yè)、石油化工、機械制造、能源、汽車、電子、土木工程、造船、生物醫(yī)學、輕工、地礦、水利等領域得到了廣泛的應用，為各領域的科學研究和工程應用做出了巨大的貢獻。命令流是ANSYS軟件的一大特色，其功能十分強大，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)化設計、自適應網(wǎng)格以及二次開發(fā)的主要基礎。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）還是命令流開始學習ANSYS，熟練掌握命令流操作始終都是學好ANSYS軟件所必需的。

內(nèi)容概要

本書從基礎、實用技術和工程分析三個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，分別為教學范例篇、專題技術實例篇和工程實例篇。教學范例篇對使用命令流進行有限元分析的過程進行系統(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例。專題技術實例篇是根據(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而精選出來的一系列專題，涵蓋ANSYS分析的各個方面。工程實例篇根據(jù)ANSYS在實際工程中的應用領域，分為土木工程、機械工程和電子工程三個部分，每個部分選取典型的應用實例，同時在第6章中給出最新的ANSYS Workbench的一個應用實例，以便讀者了解ANSYS強大的協(xié)同仿真技術。    讀者在閱讀時，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，方便讀者上機練習，以便盡快掌握工程實際問題的分析過程和步驟，提高學習效率。    本書特別適用于土木、機械、力學及電子工程專業(yè)的高年級本科生、研究生和工程技術人員，并可作為學習掌握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)競爭力的讀者。

書籍目錄

前言第一篇　教學范例篇　第1章　APDL參數(shù)化語言簡述  　1.1 APDL概述    　1.1.1 APDL簡介　    1.1.2　如何生成APDL文件  　  1.1.3　使用APDL進行有限元分析的實例　  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)結構　    1.5.2　分支結構  　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命令流進行有限元分析  　2.1　坐標系統(tǒng)基本應用技巧    　2.1.1　總體坐標系　    2.1.2　局部坐標系  　　2.1.3　工作平面　　  2.1.4　綜合教學實例　　2.2　直接法生成有限元模型　　  2.2.1　節(jié)點的生成　　  2.2.2　單元的生成　　  2.2.3　編號控制　　  2.2.4　綜合教學實例　　2.3　實體建?！　? 2.3.1　概述　　　  2.3.2　群組命令　　  2.3.3　實體模型的生成　　  2.3.4　布爾運算　　  2.3.5　綜合教學實例　　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　綜合教學實例　　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　載荷步的設置　　  2.5.4　求解　　2.6　后處理　　  2.6.1　常用通用后處理和時間后處理技術　　　　  2.6.2　綜合教學實例第二篇　專題技術實例篇　第3章　熱門高級分析技巧選講　　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　工程實例篇符錄A　常用APDL命令附錄B　常用結構分析命令查詢參考文獻

章節(jié)摘錄

插圖：2．結構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際結構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構的實際臨界載荷值。隨著計算機技術和有限元方法的發(fā)展，非線性屈曲分析已成為結構穩(wěn)定性分析的重點。非線性屈曲分析是在大變形影響開關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來求解使得結構開始變得不穩(wěn)定的臨界載荷。此種分析較為精確，可用于實際工程中。目前，對于極值點失穩(wěn)型的結構，非線性穩(wěn)定分析技術基本解決。通常可以使用由Crisfields提出的柱面弧長法對結構的載荷位移曲線進行全過程跟蹤。ANSYS程序可以實現(xiàn)此功能。但是對于分支點失穩(wěn)型的結構，必須在基本平衡徑上找到分支點，實現(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換。雖然理論上已提出載荷擾動法和位移擾動法來實現(xiàn)平衡路徑的轉化，但具體操作方法尚不完善。ANSYS軟件不具備這項功能，因ANSYS對于分支點失穩(wěn)型的結構是無能為力的，無法判別結構的分支點及實現(xiàn)分支平衡徑的轉換，只能繼續(xù)跟蹤已經(jīng)不穩(wěn)定的基本平衡路徑，得一個極值點臨界載荷。

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