ANSYS 2020 有限元分析从入门到精通

图书标准信息

• 作者 胡仁喜 解江坤
• 出版社 机械工业出版社
• 出版时间 2022-03
• 版次 1
• ISBN 9787111699033
• 定价 139.00元
• 装帧 其他
• 开本 16开
• 纸张 胶版纸
• 页数 580页
• 字数 883千字

【内容简介】

本书对ANSYS2020有限元分析的基本思路、操作步骤、应用技巧进行了详细介绍，并结合典型工程应用实例详细讲述了ANSYS的具体应用方法。
  本书前7章为操作基础，详细介绍了ANSYS分析的基本步骤和方法：第1章ANSYS概述；第2章几何建模；第3章建模实例；第4章网格划分；第5章施加载荷；第6章求解；第7章后处理。后8章为专题实例，按不同的分析专题讲解了各种分析专题的参数设置方法与技巧：第8章静力分析；第9章模态分析；第10章谐响应分析；第11章瞬态动力学分析；第12章谱分析；第13章结构屈曲分析；第14章非线性分析；第15章接触问题分析。
  本书可作为理工科院校相关专业的高年级本科生、研究生及教师学习ANSYS软件的培训教材，也可作为结构分析相关行业的工程技术人员使用ANSYS软件的参考书。

【目录】

目  录 

前言 

第1章  ANSYS概述 . 1 

1.1  CAE软件简介 . 2 

1.2 有限元法简介  4 

1.2.1 有限元法的基本思想 . 4 

1.2.2 有限元法的特点 . 4 

1.2.3 有限元模型 . 6 

1.2.4 自由度 . 6 

1.2.5 节点和单元 . 7 

1.3  ANSYS简介  7 

1.3.1  ANSYS的功能 . 8 

1.3.2  ANSYS的发展 . 9 

1.3.3 ANSYS 2020的启动 . 9 

1.3.4  ANSYS 2020运行环境配置  9 

1.4  程序结构  11 

1.4.1 处理器 . 11 

1.4.2 文件格式 . 12 

1.4.3 输入方式 . 12 

1.4.4 输出文件类型 . 12 

1.5  ANSYS分析求解过程  13 

1.5.1 前处理 . 14 

1.5.2 加载并求解 . 14 

1.5.3 后处理 . 14 

1.5.4 实例导航——导弹发动机药柱承受温度和内压载荷数值模拟  15 

第2章  几何建模 . 17 

2.1 几何建模概述  18 

2.1.1 自底向上创建几何模型 . 18 

2.1.2 自顶向下创建几何模型 . 18 

2.1.3 布尔运算操作 . 19 

2.1.4 拖拉和旋转 . 20 

2.1.5 移动和复制 . 20 

2.1.6 修改模型（清除和删除） . 20 

2.1.7 从IGES文件几何模型导入到ANSYS. 21 

2.2 自顶向下创建几何模型（体素）  21 

2.2.1 创建面体素 . 21 

2.2.2 创建实体体素 . 22 

2.3 自底向上创建几何模型  24 

2.3.1 关键点 . 24 

2.3.2 硬点 . 26 

2.3.3 线 . 27 

2.3.4 面 . 30 

2.3.5 体 . 31 

2.4 工作平面的使用  33 

2.4.1 定义一个新的工作平面 . 33 

2.4.2 控制工作平面的显示和样式 . 34 

2.4.3 移动工作平面 . 34 

2.4.4 旋转工作平面 . 34 

2.4.5 还原一个已定义的工作平面 . 35 

2.4.6 工作平面的高级用途 . 35 

2.5 坐标系简介  37 

2.5.1 总体坐标系和局部坐标系 . 37 

2.5.2 显示坐标系 . 40 

2.5.3 节点坐标系 . 40 

2.5.4 单元坐标系 . 41 

2.5.5 结果坐标系 . 42 

2.6 使用布尔运算来修正几何模型  42 

2.6.1 布尔运算的设置 . 42 

2.6.2 布尔运算后的图元编号 . 43 

2.6.3 交运算 . 43 

2.6.4 两两相交 . 44 

2.6.5 相加 . 45 

2.6.6 相减 . 45 

2.6.7 利用工作平面做减运算 . 47 

2.6.8 搭接 . 47 

2.6.9 分割 . 48 

2.6.10 粘接（或合并） . 48 

2.7 移动、复制和缩放几何模型  48 

2.7.1 按照样本生成图元 . 49 

2.7.2 由对称映像生成图元 . 49 

2.7.3 将样本图元转换坐标系 . 50 

2.7.4 实体模型图元的缩放 . 50 

2.8 实例导航——导弹发动机药柱建模  51 

2.8.1 自底向上创建药柱模型 . 51 

2.8.2 布尔运算创建药柱模型 . 59 

2.8.3 导入SolidWorks中创建的药柱模型  62 

第3章  建模实例 . 65 

3.1 实例导航——几何模型的输入  66

3.1.1 输入IGES单一实体 . 66

3.1.2 输入SAT 单一实体 . 68

3.1.3 输入Parasolid 单一实体  71

3.2 实例导航——修改输入模型  73

3.2.1 自顶向下建模实例 . 77

3.2.2 自底向上建模实例 . 88

第4章  网格划分 . 102 

4.1 有限元网格概述  103 

4.2 设定单元属性  103 

4.2.1 生成单元属性表 . 104 

4.2.2 在划分网格之前分配单元属性 . 104 

4.3 网格划分的控制  105 

4.3.1  ANSYS网格划分工具（MeshTool） . 106 

4.3.2 单元形状 . 106 

4.3.3 选择自由或映射网格划分 . 107 

4.3.4 控制单元边中节点的位置 . 107 

4.3.5 划分自由网格时的单元尺寸控制（SmartSizing）  108 

4.3.6 映射网格划分中单元的默认尺寸 . 108 

4.3.7 局部网格划分控制 . 110 

4.3.8 内部网格划分控制 . 111 

4.3.9 生成过渡棱锥单元 . 112 

4.3.10 将退化的四面体单元转化为非退化的形式  113 

4.3.11 执行层网格划分 . 114 

4.4 自由网格划分和映射网格划分控制  114 

4.4.1 自由网格划分 . 114 

4.4.2 映射网格划分 . 116 

4.5 给实体模型划分有限元网格  121 

4.5.1 用命令生成网格 . 121 

4.5.2 生成带方向节点的梁单元网格 . 122 

4.5.3 在分界线或分界面处生成单位厚度的界面单元  124 

4.6 延伸和扫掠生成有限元模型  125 

4.6.1 延伸生成网格 . 125 

4.6.2 扫掠生成网格 . 127 

4.7 修正有限元模型  130 

4.7.1 局部细化网格 . 130 

4.7.2 移动和复制节点和单元 . 133 

4.7.3 控制面、线和单元的法向 . 134 

4.7.4 修改单元属性 . 136 

4.8 直接通过节点和单元生成有限元模型  136 

4.8.1 节点 . 136 

4.8.2 单元 . 138 

4.9 编号控制  141 

4.9.1 合并重复项 . 141 

4.9.2 编号压缩 . 142 

4.9.3 设定起始编号 . 143 

4.9.4 编号偏差 . 144 

4.10 实例导航——导弹发动机药柱模型网格划分 . 144 

4.10.1 智能分网 . 146 

4.10.2 扫掠分网 . 147 

4.10.3 采用延伸分网 . 153 

第5章  施加载荷 . 158 

5.1 载荷概述  159 

5.1.1 什么是载荷 . 159 

5.1.2 载荷步、子步和平衡迭代 . 160 

5.1.3 时间参数 . 161 

5.1.4 阶跃载荷与坡道载荷 . 162 

5.2 施加载荷  162 

5.2.1 实体模型载荷与有限单元载荷 . 163 

5.2.2 施加载荷 . 163 

5.2.3 利用表格施加载荷 . 170 

5.2.4 轴对称载荷与反作用力 . 172 

5.2.5 利用函数施加载荷和边界条件 . 173 

5.3 设定载荷步选项  175 

5.3.1 通用选项 .