ANSYS 2022有限元分析从入门到精通（微课视频版）

图书标准信息

• 作者 龙凯 李志尊
• 出版社 人民邮电出版社
• 出版时间 2022-12
• 版次 1
• ISBN 9787115596840
• 定价 99.00元
• 装帧 平装
• 开本 16开
• 页数 321页
• 字数 571千字

【内容简介】

本书以ANSYS 2022软件为依据，介绍了ANSYS的操作基础，以及利用ANSYS进行有限元分析的技巧和方法。本书15章，分为ANSYS概述、图形用户界面、几何建模、网格划分、施加载荷、求解、后处理、静力分析、模态分析、谐响应分析、谱分析、非线性分析、瞬态动力学分析、结构屈曲分析、热分析等，并结合典型工程应用实例详细讲述了ANSYS具体工程应用方法。
  本书可作为ANSYS软件的初级/中级用户、从事结构分析相关行业的工程技术人员及相关专业师生的参考书。本书配套电子资源包括全书实例源文件和实例操作视频文件，供读者学习参考。

【作者简介】

龙凯，华北电力大学副教授。主持承担了多项省部级重大科研项目，曾获得多项重大奖项，发表论文60多篇，获得15项科技发明授权，出版著作8部。

李志尊，陆军工程大学副教授，现任职于陆军工程大学石家庄校区机械基础教研室，多年来从事机械设计与材料工程方面教学和科研工作，主持或参与省部级科研项目20多项，获军队科技进步奖一等奖一项，发表SCI等级别论文30余篇，出版著作20余部。

【目录】

目录

第 1章　ANSYS概述1 

1.1  有限元常用术语1

1.2  有限元法的分析过程2

1.3  ANSYS 2022的安装与启动3

1.3.1  系统要求3

1.3.2  设置运行参数4

1.3.3  启动与退出6

1.4  ANSYS分析的基本过程7

1.4.1  前处理7

1.4.2  加载并求解7

1.4.3  后处理8

1.5  ANSYS文件系统8

1.5.1  文件类型8

1.5.2  文件管理9

第 2章　图形用户界面12

2.1  ANSYS 2022 R1图形用户界面的组成12

2.2  对话框及其组件13

2.2.1  文本框14

2.2.2  单选列表14

2.2.3  双列选择列表14

2.2.4  标签对话框15

2.2.5  选取框15

2.3  通用菜单16

2.3.1  文件菜单16

2.3.2  选取菜单18

2.3.3  列表菜单20

2.3.4  绘图菜单23

2.3.5  绘图控制菜单24

2.3.6  工作平面菜单29

2.3.7  参量菜单31

2.3.8  宏菜单33

2.3.9  菜单控制菜单34

2.4  输入窗口34

2.5  主菜单35

2.5.1  优选项35

2.5.2  预处理器36

2.5.3  求解器39

2.5.4  通用后处理器42

2.5.5  时间历程后处理器44

2.5.6  记录编辑器46

2.6  输出窗口46

2.7  工具条47

2.8  图形窗口47

2.8.1  图形显示47

2.8.2  多窗口绘图49

2.8.3  增强图形显示51

2.9  个性化界面52

2.9.1  改变字体和颜色52

2.9.2  改变GUI的启动菜单显示52

2.9.3  改变菜单链接和对话框52

第3章　几何建模53

3.1  几何建模概论53

3.2  坐标系简介55

3.2.1  总体坐标系和局部坐标系55

3.2.2  显示坐标系57

3.2.3  节点坐标系57

3.2.4  单元坐标系58

3.2.5  结果坐标系59

3.3  工作平面59

3.3.1  定义一个新的工作平面59

3.3.2  移动工作平面60

3.3.3  旋转工作平面60

3.3.4  还原一个已定义的工作平面60

3.4  自底向上创建几何模型61

3.4.1  关键点61

3.4.2  硬点62

3.4.3  线63

3.4.4  面65

3.4.5  体66

3.5  自顶向下创建几何模型67

3.5.1  创建面体素67

3.5.2  创建实体体素68

3.6  使用布尔运算操作来修正几何模型69

3.6.1  布尔运算的设置69

3.6.2  布尔运算之后的图元编号69

3.6.3  交运算69

3.6.4  两两相交70

3.6.5  相加71

3.6.6  相减71

3.6.7  利用工作平面做减运算72

3.6.8  搭接72

3.6.9  分割72

3.6.10  合并73

3.7  移动、复制和缩放几何模型73

3.7.1  按照样本生成图元73

3.7.2  由对称镜像生成图元74

3.7.3  将样本图元转换坐标系74

3.7.4  实体模型图元的缩放74

3.8  实例导航——旋转外轮的实体建模75

第4章　网格划分82

4.1  有限元网格概论82

4.2  设定单元属性82

4.2.1  生成单元属性表83

4.2.2  在划分网格之前分配单元属性83

4.3  网格划分的控制84

4.3.1  ANSYS网格划分工具（MeshTool）84

4.3.2  单元形状84

4.3.3  选择自由或映射网格划分85

4.3.4  控制单元边中间节点的位置85

4.3.5  划分自由网格时的单元尺寸控制85

4.3.6  映射网格划分中单元的默认尺寸86

4.3.7  局部网格划分控制87

4.3.8  内部网格划分控制87

4.3.9  生成过渡棱锥单元88

4.3.10  将退化的四面体单元转化为非退化的形式89

4.3.11  执行层网格划分89

4.4  自由网格划分和映射网格划分控制90

4.4.1  自由网格划分90

4.4.2  映射网格划分91

4.4.3  实例导航——托架的网格划分94

4.5  延伸和扫掠生成有限元模型95

4.5.1  延伸生成网格95

4.5.2  扫掠生成网格96

4.6  修正有限元模型98

4.6.1  局部细化网格98

4.6.2  移动和复制节点及单元101

4.6.3  控制面、线和单元的法向101

4.6.4  修改单元属性102

4.7  直接通过节点和单元生成有限元模型103

4.7.1  节点103

4.7.2  单元104

4.8  编号控制106

4.8.1  合并重复项107

4.8.2  编号压缩107

4.8.3  设定起始编号108

4.8.4  编号偏差108

4.9  实例导航——旋转外轮的网格划分108

第5章　施加载荷113

5.1  载荷概论113

5.1.1  载荷定义113

5.1.2  载荷步、子步和平衡迭代114

5.1.3  时间参数115

5.1.4  阶跃载荷与坡道载荷115

5.2  施加载荷116

5.2.1  实体模型载荷与有限单元载荷116

5.2.2  施加载荷117

5.2.3  利用表格来施加载荷121

5.2.4  轴对称载荷与反作用力123

5.2.5  实例导航——托架施加载荷124

5.3  设定载荷步选项125

5.3.1  通用选项125

5.3.2  非线性选项128

5.3.3  动力学分析选项128

5.3.4  输出控制128

5.3.5  创建多载荷步文件129

5.4  实例导航——旋转外轮的载荷和约束施加130

第6章　求解133

6.1  求解概论133

6.1.1  使用直接求解法134

6.1.2  使用稀疏矩阵直接求解法134

6.1.3  使用雅可比共轭梯度法134

6.1.4  使用不完全分解共轭梯度法135

6.1.5  使用预条件共轭梯度法135

6.1.6  使用自动迭代解法选项136

6.1.7  获得解答136

6.2  利用特定的求解控制器来指定求解类型137

6.2.1  使用“Abridged Solution”菜单选项137

6.2.2  使用求解控制对话框137

6.3  多载荷步求解139

6.3.1  多重求解法139

6.3.2  使用载荷步文件法139

6.3.3  使用数组参数法（矩阵参数法）140

6.4  重新启动分析141

6.4.1  重新启动一个分析141

6.4.2  多载荷步文件的重新启动分析144

6.5  实例导航——旋转外轮模型求解146

第7章　后处理147 

7.1  后处理概述147

7.1.1  什么是后处理147

7.1.2  结果文件148

7.1.3  后处理可用的数据类型148

7.2  通用后处理器（POST1）148

7.2.1  将数据结果读入数据库148

7.2.2  列表显示结果154

7.2.3  图像显示结果159

7.2.4  实例导航——查看计算结果163

7.3  时间历程后处理器（POST26）164

7.3.1  定义和保存POST26变量164

7.3.2  检查变量166

7.3.3  POST26的其他功能168

7.4  实例导航——旋转外轮计算结果后处理169

第8章　静力分析173

8.1  静力分析介绍173

8.1.1  结构静力分析简介173

8.1.2  静力分析的类型174

8.1.3  静力分析基本步骤174

8.2  实例导航——建筑物内支撑柱静力分析175

8.2.1  问题描述175

8.2.2  GUI方式175

8.3  实例导航——联轴体的静力分析181

8.3.1  问题描述181

8.3.2  建立模型181

8.3.3  定义边界条件并求解185

8.3.4  查看结果187

第9章　模态分析192

9.1  模态分析概论192

9.2  模态分析的基本步骤192

9.2.1  建模192

9.2.2  加载及求解193

9.2.3  扩展模态195

9.2.4  观察结果和后处理197

9.3  实例导航——弹簧-质量系统模态分析198

9.3.1  问题描述198

9.3.2  GUI方式198

9.4  实例导航——小发电机转子模态分析203

9.4.1  分析问题203

9.4.2  建立模型204

9.4.3  进行模态设置、定义边界条件并求解208

9.4.4  查看结果210

第 10章　谐响应分析211

10.1  谐响应分析概论211

10.2  谐响应分析的基本步骤212

10.2.1  建立模型（前处理）212

10.2.2  加载和求解212

10.2.3  观察模型（后处理）217

10.3  实例导航——弹簧质子系统的谐响应分析219

10.3.1  问题描述219

10.3.2  建模及分网219

10.3.3  模态分析223

10.3.4  谐响应分析224

10.3.5  观察结果225

第 11章　谱分析229

11.1  谱分析概论229

11.1.1  响应谱分析229

11.1.2  动力设计分析230

11.1.3  随机振动分析230

11.2  谱分析的基本步骤230

11.2.1  前处理230

11.2.2  模态分析230

11.2.3  谱分析230

11.2.4  扩展模态233

11.2.5  合并模态234

11.2.6  后处理235

11.3  实例导航——三层框架结构地震响应分析236

11.3.1  问题描述236

11.3.2  GUI方式237

第 12章　非线性分析248 

12.1  非线性分析概论248

12.1.1  非线性行为的原因248

12.1.2  非线性分析的基本信息249

12.1.3  几何非线性251

12.1.4  材料非线性252

12.1.5  其他非线性问题255

12.2  非线性分析的基本步骤255

12.2.1  前处理（建模和分网）256

12.2.2  设置求解控制器256

12.2.3  设定其他求解选项258

12.2.4  加载259

12.2.5  求解259

12.2.6  后处理259

12.3  实例导航——铆钉冲压变形分析261

12.3.1  问题描述261

12.3.2　建立模型261

12.3.3  定义边界条件并求解267

12.3.4  查看结果268

第 13章　瞬态动力学分析272 

13.1  瞬态动力学概论272

13.1.1  完全法272

13.1.2  模态叠加法273

13.2  瞬态动力学的基本步骤273

13.2.1  前处理（建模和分网）273

13.2.2  建立初始条件274

13.2.3  设定求解控制器274

13.2.4  设定其他求解选项276

13.2.5  施加载荷276

13.2.6  设定多载荷步277

13.2.7  瞬态求解278

13.2.8  后处理278

13.3  实例导航——振动系统瞬态动力学分析280

13.3.1  分析问题280

13.3.2  建立模型281

13.3.3  进行模态分析285

13.3.4  进行瞬态动力学分析设置、定义边界条件并求解286

13.3.5  查看结果290

第 14章　结构屈曲分析293 

14.1  结构屈曲概论293

14.2  结构屈曲分析的基本步骤293

14.2.1  前处理293

14.2.2  获得静力解294

14.2.3  获得特征值屈曲解294

14.2.4  扩展解295

14.2.5  后处理（观察结果）296

14.3  实例导航——薄壁圆筒屈曲分析297

14.3.1  问题描述297

14.3.2  GUI方式297

第 15章　热分析304 

15.1  热分析概论304

15.1.1  热分析的特点304

15.1.2  热分析单元305

15.2  热分析的基本过程306

15.2.1  稳态热分析306

15.2.2  瞬态热分析310

15.3  实例导航——两环形零件在圆筒形水箱中冷却过程315

15.3.1  问题描述315

15.3.2  问题分析315

15.3.3  GUI方式315