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1.1 ANSYS公司介绍1

第1章 ANSYS程序概况1

1.2 ANSYS主要分析产品系列2

1.2.1 ANSYS传统产品系列2

1.2.2 ANSYS Workbench产品系列3

1.2.3 AI*系列产品4

1.2.4 ANSYS CAD接口产品4

1.3 ANSYS启动、退出与GUI环境4

1.3.1 启动ANSYS程序4

1.3.2 退出ANSYS程序7

1.3.3 ANSYS程序的组织体系与界面系统构成8

1.3.4 使用帮助系统9

1.4 ANSYS常用菜单与对话框操作指南10

1.4.1 主菜单用法10

1.4.2 公用菜单用法10

1.4.5 工具栏按钮用法11

1.4.3 输入窗口交互操作11

1.4.4 快捷功能图标按钮用法11

1.4.6 显现／隐藏图标用法12

1.4.7 对话框执行按钮用法12

1.4.8 平移、缩放和旋转图形变换对话框用法12

1.4.9 图形拾取用法14

1.5 ANSYS文件系统和文件操作15

1.5.1 ANSYS文件类型15

1.5.2 清除数据库开始新分析16

1.5.3 保存和恢复数据库文件16

1.5.4 更改工作文件名17

1.5.5 文字信息输出定向到屏幕或者文件17

1.5.6 读入／写出文本文件17

1.5.7 列表显示文件信息18

1.5.8 文件操作18

2.1 ANSYS有限元求解的基本步骤20

第2章 ANSYS标准求解过程与分析方案制订20

2.2 标准求解过程实例演示21

2.2.1 利用交互界面实现FEM过程21

2.2.2 利用命令流文件实现FEM过程24

2.2.3 ANSYS标准过程的几点说明26

2.3 制定ANSYS分析方案27

2.3.1 影响制订分析方案的因素27

2.3.2 模型对称性28

2.3.3 平面应力与平面应变30

2.3.4 熟悉ANSYS单元库介绍，选用合理的单元类型31

2.3.5 针对不同的求解确定网格离散方案和密度32

2.3.6 处理连接关系32

2.3.7 如何预留载荷施加位置33

2.3.8 制定求解过程方案34

2.3.9 需要进一步考虑的问题35

3.1.2 两种实体建模思路37

3.1.1 两种获取CAD实体模型途径37

3.1 CAD实体造型简介37

第3章 创建几何模型37

3.2 ANSYS的坐标系及其操作38

3.2.1 坐标系的种类38

3.2.2 总体坐标系及其操作39

3.2.3 局部坐标系及其操作40

3.2.4 工作平面及其操作41

3.2.5 显示坐标系43

3.2.6 检查坐标系系统状态44

3.3 创建CAD模型菜单系统的组成44

3.4 创建基本几何元素45

3.4.1 创建关键点与硬点45

3.4.2 创建线46

3.4.3 创建面47

3.4.4 创建体49

3.5.1 布尔运算的设置51

3.5 布尔运算51

3.5.2 布尔运算的操作类型与用法52

3.6 拖拉55

3.7 比例缩放56

3.8 计算几何特性57

3.9 移动与修改58

3.9.1 移动关键点、线、面、体和节点59

3.9.2 修改节点坐标系59

3.9.3 修改单元属性、中节点和法向60

3.9.4 转换坐标系60

3.9.5 颠倒法向或方向61

3.10 拷贝61

3.11 镜面映射62

3.12 延伸线63

3.13 删除64

3.14 合并64

3.15.1 IGES导入65

3.15 CAD接口功能简介65

3.15.2 Pro/E接口66

3.15.3 UG接口66

3.15.4 SAT接口67

3.15.5 Parasolid接口67

3.15.6 CATIA接口67

3.16 CAD模型实例练习67

3.16.1 样条曲线／镜面映射／路径拖拉操作实例：工字截面曲梁67

3.16.2 倒角／旋转体／WP／局部坐标系／旋转拷贝／合并操作实例：皮带轮70

3.16.3 拖拉缩放实例：机翼74

3.16.4 局部坐标系实例：椭圆线77

3.16.5 自定向下的建模实例：六角圆头螺杆78

第4章 创建有限元模型与网格划分81

4.1 单元库、定义单元类型及其实常数82

4.1.1 ANSYS单元库构成体系82

4.1.2 定义单元的类型84

4.1.3 定义单元实常数86

4.2 定义材料模型及其属性87

4.2.1 ANSYS树形结构的材料模型库88

4.2.2 增加新材料模型93

4.2.3 给指定编号的材料定义材料模型并输入属性参数93

4.2.4 复制材料模型及其属性参数95

4.2.5 删除材料模型95

4.2.6 退出定义材料模型95

4.3 创建节点单元模型过程95

4.3.1 创建节点96

4.3.2 定义并指定缺省单元属性96

4.3.3 创建单元96

4.4 CAD模型的网格划分过程97

4.4.1 给几何对象（点／线／面／体）分配单元属性98

4.4.2 网格密度控制技术98

4.4.3 设置划分器的网格划分选项102

4.4.4 划分关键点上的网格106

4.4.5 划分线上的网格106

4.4.6 划分面上的自由与映射网格106

4.4.7 划分体上的自由与映射网格107

4.4.8 划分体上的扫掠网格109

4.4.9 拖拉生成拖拉几何体与拖拉网格111

4.5 使 用网格划分工具MeshTool112

4.6 自由度耦合与约束方程113

4.7 修改有限元模型119

4.8 检查网格127

4.9 检查有限元模型128

第5章 施加载荷与求解过程129

5.1 求解器环境与菜单系统129

5.2 单载荷步求解过程130

5.2.1 选择分析类型130

5.2.2 设置分析类型选项131

5.2.3 施加边界条件与载荷133

5.2.4 设置载荷步选项：时间、载荷步、载荷子步与平衡迭代134

5.2.5 设置载荷步选项：求解输出控制135

5.2.6 求解控制对话框及其用法137

5.3 多载荷步求解过程139

5.3.1 连续多载荷步求解法139

5.3.2 DO循环控制的参数化求解法140

5.3.3 表载荷求解法141

5.3.4 定义载荷步文件批求解法144

5.4 中断与重启动求解过程145

5.4.1 中断求解过程146

5.4.2 重启动求解146

5.5 预测求解时间、规模与内存需求148

5.6 载荷种类及其施加方式148

5.7 施加载荷的设置选项149

5.8 施加位移载荷的方法151

5.9 施加集中力载荷的方法153

5.10 施加压力载荷的方法153

5.11 施加温度载荷的方法155

5.12 施加线加速度、转速与转动加速度等惯性载荷的方法156

5.13 施加轴对称载荷的方法157

5.14 施加初始应力载荷的方法158

5.15 利用表面效应单元施加表面载荷的方法160

5.16 施加预紧力单元预紧力载荷的方法161

5.17 施加耦合场载荷的方法162

5.18 删除载荷的方法163

5.19 载荷缩放与转换运算的方法164

第6章 结果后处理过程166

6.1 后处理器环境、结果文件与结果数据166

6.2 通用后处理器（POST1）166

6.2.3 读入用于后处理的结果序列167

6.2.2 浏览结果文件包含的结果序列167

6.2.1 指定用于后处理的文件与结果数据167

6.2.4 结果输出方式控制与图形显示方式168

6.2.5 图形显示结果、切片显示、抓图和结果动画170

6.2.6 列表显示结果（排序，节点结果／单元结果，节点载荷／支撑反力等）173

6.2.7 查询结果175

6.2.8 节点积分计算内力176

6.2.9 单元表处理单元结果177

6.2.10 路径上的分布结果处理179

6.2.11 载荷工况组合运算184

6.2.12 PGR文件与结果观察器Results Viewer186

6.2.13 不同网格间的位移插值（用于子模型技术）190

6.2.14 分析计算误差191

6.2.15 其他后处理技术191

6.3 时间历程后处理器（POST26）192

6.3.1 进入时间－历程处理器192

6.3.2 时间历程后处理器环境设置193

6.3.3 存储后处理数据195

6.3.4 定义时间历程结果记录变量195

6.3.5 列表显示时间历程结果记录变量和极值198

6.3.6 绘制时间历程结果记录变量曲线198

6.3.7 变量的数学运算199

6.3.8 时间历程结果记录变量与数组间的数据转换200

6.3.9 时间历程结果记录变量的平滑处理200

6.3.10 根据时间历程结果记录变量生成响应谱202

6.3.11 计算随机振动的响应功率谱密度202

6.3.12 计算随机振动的响应协方差203

6.3.13 时间历程结果记录变量观察器Variable Viewer204

第7章 高级操作功能208

7.1 选择、组件与部件208

7.1.1 选择、组件与部件的关系与定义208

7.1.2 利用实体选择工具进行实体选择208

7.1.3 组件的创建、删除与选择操作210

7.1.4 部件的创建、编辑、删除与选择操作211

7.1.5 重新激活数据库包含的完整集合212

7.1.6 选择属于当前集包含对象的下级实体对象213

7.2 数据库信息查询工具213

7.2.1 列表检查数据库的全部信息213

7.2.2 查询拾取对象的信息214

7.2.3 查询关键点或节点间的距离215

7.3 绘图控制215

7.3.1 图形显示方式：PowerGraph Mode/Full Mode215

7.3.2 显示／隐藏模型对象的颜色与编号216

7.3.3 显示／隐藏对象的边界217

7.3.4 即时刷新图形窗口217

7.3.5 图形显示方位与变换218

7.3.6 显示／隐藏图形标示符219

7.3.7 控制窗口显示风格、显示信息与多窗口显示219

7.3.10 抓图与动画220

7.3.9 后处理结果时控制位移显示比例220

7.3.8 显示壳、线单元的真实形状与改变显示纵横比220

7.3.11 图形注释221

7.4 报告生成器221

7.4.1 启动报告生成器222

7.4.2 抓取图像223

7.4.3 捕捉动画223

7.4.4 获取数据表格224

7.4.5 获取数据列表225

7.4.6 将资源组装成HTML报告226

7.4.7 设置报告生成器选项227

7.4.8 生成报告实例练习228

第8章 学习实例与点评230

8.1 线模型及其后处理：弹簧－质量系统230

8.1.1 菜单建模分析过程230

8.1.2 命令流建模分析过程232

8.1.3 点评234

8.2.1 菜单建模分析过程235

8.2 线模型及其后处理：集中质量—弹簧系统235

8.2.2 命令流建模分析过程237

8.2.3 点评238

8.3 杆系模型及其后处理：二力杆结构238

8.3.1 菜单建模分析过程239

8.3.2 命令流建模分析过程242

8.3.3 点评244

8.4 配筋板桥模型及其后处理：板壳与配筋梁混合系统244

8.4.1 菜单建模分析过程244

8.4.2 命令流建模分析过程251

8.4.3 点评255

8.5 实体模型及其后处理：止推轴承座托架255

8.5.1 菜单建模分析过程256

8.5.2 命令流建模分析过程261

8.6.1 菜单建模分析过程264

8.5.3 点评264

8.6 刚性连接模型：刚臂单元连接壳单元与梁单元模型264

8.6.2 命令流建模分析过程269

8.6.3 点评272

8.7 自由度耦合模型：顶部连接的两独立梁272

8.7.1 菜单建模分析过程273

8.7.2 命令流建模分析过程277

8.7.3 点评279

8.8 平面应变问题：大坝分析279

8.8.1 菜单建模分析过程279

8.8.2 命令流建模分析过程282

8.8.3 点评284

8.9 轴对称问题：圆柱筒端部受压分析284

8.9.1 菜单建模分析过程284

8.9.2 命令流建模分析过程286

8.9.3 点评288