ANSYS 11.0结构与热力学有限元分析实例指导教程2025|PDF|Epub|mobi|kindle电子书版本百度云盘下载

ANSYS 11.0结构与热力学有限元分析实例指导教程PDF格式电子书版下载

注意：本站所有压缩包均有解压码： 点击下载压缩包解压工具

第1章　ANSYS 11.0入门1

1.1　ANSYS11.0的用户界面1

1.2　ANSYS文件系统3

1.2.1　文件类型3

1.2.2　文件管理4

1.3　ANSYS分析过程7

1.3.1　建立模型8

1.3.2　加载并求解8

1.3.3　后处理9

1.4　实例入门9

1.4.1　分析实例描述9

1.4.2　建立模型9

1.4.3　加载求解19

1.4.4　查看计算结果22

1.5　本章小结24

第2章　几何建模25

2.1　坐标系简介25

2.1.1　总体和局部坐标系26

2.1.2　显示坐标系28

2.1.3　节点坐标系29

2.1.4　单元坐标系30

2.1.5　结果坐标系30

2.2　工作平面的使用31

2.2.1　定义一个新的工作平面31

2.2.2　控制工作平面的显示和样式32

2.2.3　移动工作平面32

2.2.4　旋转工作平面32

2.2.5　还原一个已定义的工作平面33

2.3　布尔操作33

2.3.1　布尔运算的设置34

2.3.2　交运算34

2.3.3　两两相交36

2.3.4　相加37

2.3.5　相减37

2.3.6　利用工作平面做减运算38

2.3.7　搭接39

2.3.8　分割39

2.3.9　粘接（或合并）40

2.4　编辑几何模型40

2.4.1　按照样本生成图元41

2.4.2　由对称映像生成图元41

2.4.3　将样本图元转换坐标系42

2.4.4　实体模型图元的缩放42

2.5　自底向上创建几何模型43

2.5.1　关键点44

2.5.2　硬点46

2.5.3　线47

2.5.4　面49

2.5.5　体50

2.6　实例——储液罐的实体建模52

2.6.1　GUI方式52

2.6.2　命令流方式58

2.7　自顶向下创建几何模型（体素）60

2.7.1　创建面体素60

2.7.2　创建实体体素61

2.8　实例——轴承座的实体建模62

2.8.1　GUI方式63

2.8.2　命令流方式72

2.9　从IGES文件中将几何模型导入到ANSYS73

2.9.1　使用SMOOTH选项74

2.9.2　使用FACETED选项75

2.10　本章小结75

第3章　划分网格77

3.1　有限元网格概论77

3.2　设定单元属性78

3.2.1　生成单元属性表78

3.2.2　在划分网格之前分配单元属性79

3.3　网格划分的控制81

3.3.1　ANSYS网格划分工具（MeshTool）81

3.3.2　单元形状82

3.3.3　选择自由或映射网格划分83

3.3.4　控制单元边中节点的位置83

3.3.5　划分自由网格时的单元尺寸控制（SmartSizing）84

3.3.6　映射网格划分中单元的默认尺寸84

3.3.7　局部网格划分控制86

3.3.8　内部网格划分控制87

3.3.9　生成过渡棱锥单元89

3.3.10　将退化的四面体单元转化为非退化的形式90

3.3.11　执行层网格划分90

3.4　自由网格划分和映射网格划分控制91

3.4.1　自由网格划分91

3.4.2　映射网格划分92

3.5　给实体模型划分有限元网格98

3.5.1　用xMESH命令生成网格98

3.5.2　生成带方向节点的梁单元网格99

3.5.3　在分界线或者分界面处生成单位厚度的界面单元101

3.6　实例——储液罐的网格划分102

3.6.1　GUI方式102

3.6.2　命令流方式106

3.7　延伸和扫略生成有限元模型107

3.7.1　延伸（Extrude）生成网格107

3.7.2　扫略（VSWEEP）生成网格110

3.8　修正有限元模型113

3.8.1　局部细化网格113

3.8.2　移动和复制节点和单元116

3.8.3　控制面、线和单元的法向117

3.8.4　修改单元属性119

3.9　直接通过节点和单元生成有限元模型119

3.9.1　节点120

3.9.2　单元122

3.10　编号控制124

3.10.1　合并重复项124

3.10.2　编号压缩125

3.10.3　设定起始编号126

3.10.4　编号偏差127

3.11　实例——轴承座的网格划分127

3.11.1　GUI方式127

3.11.2　命令流方式134

3.12　本章小结135

第4章　施加载荷136

4.1　载荷概论136

4.1.1　什么是载荷136

4.1.2　载荷步、子步和平衡迭代137

4.1.3　时间参数138

4.1.4 阶跃载荷与坡道载荷139

4.2 施加载荷140

4.2.1 施加载荷140

4.2.2 轴对称载荷与反作用力146

4.2.3 利用表格来施加载荷147

4.2.4 利用函数来施加载荷和边界条件150

4.3 实例——轴承座的载荷和约束施加152

4.3.1 GUI方式152

4.3.2 命令流方式156

4.4 设定载荷步选项157

4.4.1 通用选项157

4.4.2 动力学分析选项160

4.4.3 非线性选项161

4.4.4 输出控制161

4.4.5 Biot-Savart选项163

4.4.6 谱分析选项163

4.4.7 创建多载荷步文件163

4.5 实例——储液罐的载荷和约束施加165

4.5.1 GUI方式165

4.5.2 命令流方式170

4.6 本章小结172

第5章 求解173

5.1 求解概论173

5.1.1 使用直接求解法174

5.1.2 使用其他求解器175

5.1.3 获得解答175

5.2 利用特定的求解控制器来指定求解类型175

5.2.1 使用Abridged Solution菜单选项176

5.2.2 使用求解控制对话框176

5.3 多载荷步求解178

5.3.1 多重求解法178

5.3.2 使用载荷步文件法178

5.3.3 使用数组参数法（矩阵参数法）179

5.4 实例——轴承座和储液罐模型求解181

5.5 本章小结182

第6章 后处理183

6.1 后处理概述183

6.1.1 结果文件184

6.1.2 后处理可用的数据类型184

6.2 通用后处理器（POST1）185

6.2.1 将数据结果读入数据库185

6.2.2 图像显示结果192

6.2.3 列表显示结果199

6.2.4 将结果旋转到不同坐标系中显示201

6.3 实例——轴承座计算结果后处理203

6.3.1 GUI方式203

6.3.2 命令流方式207

6.4 时间历程后处理（POST26）208

6.4.1 定义和储存POST26变量208

6.4.2 检查变量210

6.4.3 POST26后处理器的其他功能213

6.5 实例——储液罐计算结果后处理214

6.5.1 GUI方式214

6.5.2 命令流方式217

6.6 本章小结218

第7章 结构静力分析219

7.1 结构静力概论219

7.2 结构静力学分析的基本设置220

7.2.1 设置求解控制选项220

7.2.2 设置其他求解选项224

7.2.3 施加载荷229

7.3 实例——悬臂梁的横向切应力分析231

7.3.1 问题的描述231

7.3.2 GUI路径模式232

7.3.3 命令流模式247

7.4 本章小结247

第8章 模态分析248

8.1 模态分析概论248

8.2 模态分析的基本设置249

8.2.1 加载及求解249

8.2.2 扩展模态252

8.3 实例——压电变换器的自振频率分析253

8.3.1 问题描述254

8.3.2 GUI模式255

8.3.3 命令流模式273

8.4 本章小结273

第9章 谐响应分析274

9.1 谐响应分析概论274

9.1.1 完全法（Full Method）275

9.1.2 减缩法（Reduced Method）275

9.1.3 模态叠加法（Mode Superposition Method）275

9.1.4 3种方法的共同局限性276

9.2 谐响应分析的基本设置276

9.2.1 定义分析类型和载荷选项276

9.2.2 在模型上加载278

9.2.3 指定载荷步选项281

9.3 实例——弹簧质子系统的谐响应分析282

9.3.1 问题描述283

9.3.2 GUI模式283

9.3.3 命令流方式300

9.4 本章小结300

第10章 瞬态动力学分析301

10.1 瞬态动力学概论301

10.1.1 完全法（Full Method）302

10.1.2 模态叠加法（Mode Superposition Method）302

10.1.3 减缩法（Reduced Method）302

10.2 瞬态动力学分析的基本设置303

10.2.1 建立初始条件303

10.2.2 设定求解控制器304

10.2.3 设定其他求解选项306

10.2.4 施加载荷306

10.2.5 设定多载荷步308

10.3 实例——哥伦布阻尼的自由振动分析308

10.3.1 问题描述308

10.3.2 GUI模式309

10.3.3 命令流模式328

10.4 本章小结328

第11章 谱分析329

11.1 谱分析概论329

11.1.1 响应谱329

11.1.2 动力设计分析方法（DDAM）330

11.1.3 功率谱密度（PSD）330

11.2 谱分析的基本步骤330

11.2.1 谱分析331

11.2.2 扩展模态333

11.2.3 合并模态334

11.3 实例——支撑平板的动力效果分析335

11.3.1 问题描述336

11.3.2 GUI模式336

11.3.3 命令流370

11.4 本章小结370

第12章 非线性分析371

12.1 非线性分析概论371

12.1.1 非线性行为的原因371

12.1.2 非线性分析的基本信息372

12.1.3 几何非线性375

12.1.4 材料非线性376

12.1.5 其他非线性问题381

12.2 非线性分析的基本设置381

12.2.1 设置求解控制器381

12.2.2 设定其他求解选项384

12.3 实例——螺栓的蠕变分析386

12.3.1 问题描述386

12.3.2 GUI路径模式386

12.3.3 命令流397

12.4 本章小结397

第13章 结构屈曲分析398

13.1 结构屈曲概论398

13.2 结构屈曲分析的基本设置399

13.2.1 获得静力解399

13.2.2 获得特征值屈曲解399

13.2.3 扩展解401

13.3 实例——框架结构的屈曲分析402

13.3.1 问题描述402

13.3.2 GUI模式402

13.3.3 命令流423

13.4 本章小结423

第14章 接触问题分析424

14.1 接触问题概论424

14.1.1 一般分类424

14.1.2 接触单元425

14.2 接触分析的基本设置426

14.2.1 建立模型，并划分网格426

14.2.2 识别接触对426

14.2.3 定义刚性目标面426

14.2.4 定义柔性接触面428

14.2.5 设置实常数和单元关键点430

14.2.6 控制刚性目标面的运动431

14.2.7 给变形体单元施加必要的边界条件432

14.2.8 定义求解选项和载荷步432

14.3 实例——陶瓷套管的接触分析433

14.3.1 问题描述433

14.3.2 GUI方式434

14.3.3 命令流方式454

14.4 本章小结455

第15章 结构优化456

15.1 结构优化设计概论456

15.2 优化设计的基本步骤458

15.2.1 生成分析文件459

15.2.2 建立优化过程中的参数462

15.2.3 进入OPT处理器，指定分析文件（OPT）463

15.2.4 指定优化变量463

15.2.5 选择优化工具或优化方法464

15.2.6 指定优化循环控制方式465

15.2.7 进行优化分析466

15.2.8 查看设计序列结果467

15.3 实例——框架结构的优化设计468

15.3.1 问题描述468

15.3.2 GUI方式469

15.3.3 命令流方式489

15.4 本章小结488

第16章 热分析488

16.1 热分析概论489

16.1.1 热分析的特点489

16.1.2 热分析单元490

16.2 热分析的基本过程491

16.2.1 稳态热分析491

16.2.2 瞬态热分析499

16.3 稳态热分析的实例——换热管的热分析504

16.3.1 GUI分析过程505

16.3.2 命令流方式518

16.4 瞬态热分析实例——钢球淬火过程温度分析518

16.4.1 GUI分析过程518

16.4.2 命令流方式531

16.5 热应力分析实例——换热管的热应力分析531

16.5.1 GUI分析过程532

16.5.2 命令流方式538

16.6 本章小结538