ANSYS Workbench结构有限元分析详解

图书标准信息

• 作者 汤晖
• 出版社 清华大学出版社
• 出版时间 2023-02
• 版次 1
• ISBN 9787302613909
• 定价 89.00元
• 装帧 其他
• 开本 16开
• 纸张 胶版纸
• 页数 338页
• 字数 512.000千字

【内容简介】

本书从力学基础知识和数学基本运算规则出发，系统阐述了有限单元法的基本理论，并以ANSYS Workbench为操作平台，详细讨论了结构线性静力学、非线性静力学、模态分析、谐响应分析及响应谱分析的操作过程。 全书共13章：第1章介绍数学及力学基础知识，为理论推导做好前提准备。第2章介绍数学软件MATLAB的基本应用，运用MATLAB软件快速求解数学问题。第3章介绍有限单元法的基本理论。第4章介绍ANSYS Workbench平台中各类建模软件及Mechanical软件的使用方法。第5章介绍线性静力学，以简单的L型梁为切入点，讨论线性静力学分析方法。第6章介绍概念建模、分析及后处理过程。第7章介绍结构线性屈曲及非线性屈曲。第8章介绍材料非线性及常见的强化准则。第9章介绍状态非线性及常用的接触算法。第10章介绍模态分析方法，并讨论了模态参数的计算过程。第11章介绍了基于模态叠加法的谐响应分析及如何采用瞬态动力学方法计算谐响应。第12章介绍了响应谱分析及响应谱计算中各类参数的相互转换方法。第13章介绍瞬态动力学模块。 本书不仅包含了大量示例，并且大部分示例同时给出了其理论解答过程及MATLAB代码的实现方法，读者在学习过程中应充分结合理论求解的过程理解软件操作背后的含义。 本书可作为企业结构工程师学习有限单元法和ANSYS的书籍，也可作为高等院校学生的学习参考用书。

【作者简介】

汤晖，高级工程师，注册特种设备检验员，长期从事特种设备安装质量检验和结构力学仿真计算，曾担任大型造船门式起重机、通用桥式起重机和门式起重机制造与安装项目经理。致力于传播ANSYS仿真分析与结构力学计算知识。

【目录】

第1章固体力学与数学基础知识

1.1线性代数基本概念

1.1.1行列式的定义

1.1.2矩阵的定义

1.1.3增广矩阵定义

1.1.4矩阵加法运算法则

1.1.5矩阵乘法运算法则

1.1.6一个矩阵的逆矩阵

1.1.7矩阵转置

1.1.8特征值与特征向量

1.2导数、积分的基本概念

1.2.1导数的含义和计算公式

1.2.2积分的含义和计算公式

1.3力学基本概念

1.3.1力学平衡方程与协调方程

1.3.2强度理论

1.3.3胡克定律与刚度理论

1.3.4稳定性理论

1.3.5截面特性

1.3.6结构与单元自由度

1.4静定结构与超静定结构

第2章MATLAB软件应用

2.1线性代数求解

2.1.1矩阵构造

2.1.2矩阵的加、减、乘法

2.1.3矩阵转置、求逆矩阵

2.1.4行列式求解

2.1.5线性方程组求解

2.1.6特征值与特征向量

2.2导数与积分运算

2.2.1符号计算

2.2.2导数与偏导数计算

2.2.3不定积分与定积分计算

2.2.4符号常微分方程

第3章有限单元法理论

3.1直接法推导杆系结构的刚度矩阵

3.2能量原理推导杆系结构的刚度矩阵

3.3非线性问题及其求解方法

3.3.1材料非线性

3.3.2几何非线性

3.3.3状态非线性

3.3.4非线性方程求解方法

第4章ANSYS Workbench软件界面及功能简介

4.1工程材料模块

4.2SCDM与DesignModeler建模模块

4.2.1SCDM建模

4.2.2DesignModeler建模

4.2.3第三方模型文件格式导入

4.3Mechanical模块

4.3.1网格划分

4.3.2边界条件

4.3.3分析设置

4.3.4结果后处理

4.3.5常用功能

第5章线性静力学

5.1支架静力学理论解

5.2支架有限元分析过程

5.3支架子模型分析

5.4收敛工具

5.5工况组合

第6章概念建模、分析与后处理

6.1杆结构分析案例

6.2梁结构分析案例

6.3梁与实体单元子模型

6.4梁单元模拟螺栓连接

6.4.1刚性梁模拟螺栓

6.4.2柔性梁模拟螺栓

6.4.3有螺栓预紧力的结构分析

第7章结构屈曲分析

7.1线性屈曲分析

7.2非线性屈曲分析

第8章材料非线性

8.1强化准则

8.1.1随动强化

8.1.2等向强化

8.1.3混合强化

8.1.4材料模型输入

8.2包辛格效应

第9章接触分析

9.1接触基本概念

9.1.1接触状态

9.1.2接触面与目标面

9.1.3接触算法

9.1.4不对称接触与对称接触

9.1.5球形区域

9.1.6界面处理与几何校正

9.1.7接触工具

9.2螺纹装配体接触分析

9.3基于几何校正的无螺纹装配体分析

第10章模态分析

10.1模态分析阐述

10.2二自由度弹簧振子手动计算解

10.3二自由度弹簧振子模态分析软件设置

10.4模态参数计算

10.4.1振型归一化

10.4.2模态参数理论计算过程

第11章谐响应分析

11.1基于模态叠加法的瞬态动力学谐响应

11.2模态叠加法求解谐响应手动计算过程

11.3基于模态叠加法的瞬态动力学分析

11.4扫频分析

11.5基于瞬态动力学方法的谐响应分析

第12章响应谱分析

12.1影响系数曲线与加速度曲线转换过程

12.2振型分解法求解结构最大位移

12.3反应谱生成方法

12.4响应谱分析与瞬态动力学结果相互验证

第13章瞬态动力学分析

参考文献