OptiStruct结构分析与工程应用

图书标准信息

• 作者 刘勇、陈斌、罗峰 著
• 出版社 机械工业出版社
• 出版时间 2021-08
• ISBN 9787111686675
• 定价 135.00元

【内容简介】

《OptiStruct结构分析与工程应用》共28章，主要介绍了OptiStruct的线性分析、非线性分析、频率响应分析、动力学分析、复合材料分析、疲劳分析、热传导分析等功能。线性分析有常用的线性静力学分析、模态分析、线性屈曲分析、惯性释放分析等;非线性分析有材料非线性分析、几何非线性分析、接触非线性分析等;疲劳分析有高周、低周、焊接、振动等。全书在简要讲解相关理论的基础上，较全面地阐述了OptiStruct各结构分析功能模块的使用方法，并包含丰富的航空航天、汽车等行业的工程应用实例。 

 《OptiStruct结构分析与工程应用》可作为机械、汽车、航空航天、船舶、军工、电子及家电等相关行业工程技术人员的自学或参考用书，也可作为理工院校相关专业师生的教学用书。

【作者简介】

作者为Altair技术团队成员，具有扎实的CAE理论基础，一直为国内外汽车、航天航空、电子等各种行业的产品设计提供技术支持与解决方案，具有非常丰富的工程实战经验，并有丰富的图书写作经验。

【目录】

序 

前言 

第1章 Altair及OptiStruct软件介绍 

11 Altair简介 

12 Altair HyperWorks简介 

13 OptiStruct发展历史 

14 OptiStruct功能介绍及特点 

15 OptiStruct主要应用行业 

第2章 OptiStruct分析基础 

21 模型文件组成及基本格式 

 211 fem文件组成 

 212 fem文件基本格式 

22 单元类型 

 221 0D单元 

 222 1D单元 

 223 2D单元 

 224 3D单元 

23 材料类型 

24 分析类型 

25 OptiStruct计算提交 

 251 HyperMesh界面提交 

 252 OptiStruct任务管理器提交 

 253 通过脚本提交 

26 OptiStruct结果文件 

第3章 结构基础分析 

31 线性静力学分析基本理论 

32 线性屈曲分析基本理论 

33 惯性释放分析基本理论 

34 线弹性材料 

35 常用单元类型 

 351 实体单元 

 352 壳单元 

 353 1D单元 

 354连接单元 

 355 轴对称单元 

 356 平面应变单元 

36 约束及载荷 

 361 固定约束/强制位移 

 362 集中力 

 363 压强 

 364 力矩 

 365 重力 

 366 离心力 

 367 LOADADD 

37 结构分析基础实例 

 371 实例：框架模型线性静力学分析 

 372 实例：飞机舱段结构屈曲分析 

 373 实例：汽车转向节惯性释放分析 

第4章 结构动力学基础 

41 自由振动 

 411 无阻尼系统 

 412 有阻尼系统 

42 强迫振动 

 421 简谐激励振动（时域） 

 422 简谐激励振动（频域） 

 423 一般激励振动（时域） 

 424 一般激励振动（频域） 

43 多自由度系统动力学 

 431 动力学方程 

 432 边界条件SPC/SPCD 

第5章 模态分析 

51 实模态分析 

 511 基本方程 

 512 模态振型及频率 

 513 比例阻尼 

 514 结构阻尼 

 515 SDAMPING阻尼 

 516 刚体模态 

 517 模态有效质量 

52 特征值解法 EIGRL / EIGRA 

 521 兰索士(Lanczos)法 

 522 AMSES模态求解加速算法 

53 复模态分析 EIGC 

 531 基本方程 

 532 复模态的基本特性 

54 分析实例 

 541 实例：白车身的模态分析 

 542 实例：制动系统的复模态分析 

 543 实例：车辆声振耦合复模态分析 

第6章 瞬态响应分析 

61 瞬态激励的形式 

 611 初始条件 

 612 瞬态激励 

62 直接法瞬态响应分析 

 621 直接法瞬态分析方法 

 622 直接法阻尼类型 

63 模态法瞬态响应分析 

 631 模态法瞬态分析方法 

 632 模态截断 

 633 模态法阻尼类型 

64 卡片说明 

 641 TSTEP卡片 

 642 DLOAD卡片 

 643 TLOADi卡片 

 644 DAREA卡片 

 645 SPCD卡片 

 646 TABLEDi卡片 

 647 TABDMP1卡片 

 648 TIC卡片 

65 输出控制 

 651 SET集合 

 652 其他输出控制 

66实例：铁塔的地震激励响应 

第7章 频率响应分析 

71 频域激励的形式 

72 直接法频率响应分析 

73 模态法频率响应分析 

74 剩余模态 

75 阻尼类型及频变参数 

76 卡片说明 

 761 RLOADi卡片 

 762 FREQi卡片 

 763 PBUSHT卡片 

 764 MATFi卡片 

77 输出控制 

78 实例：设备支架的偏心载荷响应 

第8章 随机响应分析 

81 随机过程及统计 

 811 均值及方差 

 812 线性叠加性 

 813 相关函数与功率谱 

82 随机响应分析 

83 输出控制 

 831 均方根、自功率谱密度 

 832 互功率谱密度 

84 卡片说明 

 841 TABRND1卡片 

 842 RANDPS卡片 

85 实例：电池包的台架随机振动 

第9章 响应谱分析 

91 响应谱分析的表达式 

 911 基础冲击激励的模态坐标 

 912 峰值响应的近似表达 

92 响应谱曲线 

 921 曲线定义 

 922 曲线特征 

93 峰值响应的组合 

 931 模态组合 

 932 正交载荷组合 

94 卡片说明 

 941 DTI,SPECSEL卡片 

 942 RSPEC卡片 

95 实例：建筑物的冲击响应 

第10章 超单元 

101 基本概念及流程 

102 模态综合法超单元（CMS） 

 1021 GUYAN缩聚 

 1022 CBN动态缩聚 

 1023 GM动态缩聚 

103 动力分析超单元（CDS） 

104 使用超单元 

 1041 超单元阻尼形式 

 1042 超单元输出格式 

 1043 超单元加载 ASSIGN/K2GG/ 

105 卡片说明 

 1051 SPOINT卡片 

 1052 ASET / ASET1卡片 

 1053 BSET / BSET1卡片 

 1054 CSET / CSET1卡片 

 1055 CMSMETH卡片 

 1056 CDSMETH卡片 

 1057 MODEL卡片 

 1058 DMIGNAME卡片 

 1059 DMIGMOD卡片 

106 实例：声振耦合超单元应用 

第11章 转子动力学分析 

111 转子动力学基本概念 

 1111 Jeffcott转子 

 1112 偏置转子 

112 转子动力学有限元建模 

113 转子的临界转速分析 

114 实例：3D实体转子分析 

第12章 声固耦合分析 

121 声腔建模 

 1211 声腔建模方法 

 1212 实例：汽车声腔建模 

122声腔模态分析及实例 

123 声固耦合分析 

 1231 声固耦合频响分析基础理论 

 1232 ACMODL卡片 

 1233 结构激励 

 1234 声腔激励 

124 吸声单元 

 1241 吸声材料基本性能指标 

 1242 CAABSF单元 

 1243 PAABSF卡片 

 1244 实例：驻波管中的吸声单元应用 

125 实例：整车声固耦合频响分析 

第13章 NVH外声场分析 

131 Equivalent Radiate Power（ERP） 

 1311 ERP基础理论 

 1312 ERP分析流程 

 1313 ERP分析通用卡片设置 

 1314 实例：消声器前盖ERP分析 

132 Radiated Sound Output Analysis (RADSND) 

 1321 RADSND基础理论 

 1322 RADSND分析流程 

 1323 RADSND分析通用卡片设置 

 1324 实例：消声器前盖RADSND分析 

133 无限元方法 

 1331 无限元分析基础理论 

 1332 无限单元及其创建方法 

 1333 无限元分析指南 

 1334 无限元分析流程 

 1335 实例：发动机缸体辐射噪声计算 

第14章 NVH诊断分析与优化 

141 传递路径贡献量分析（TPA） 

 1411 传递路径贡献量理论基础 

 1412 PFPATH卡片 

 1413 实例：整车模型TPA分析 

142 模态贡献量分析（MPA） 

 1421 模态贡献量理论基础 

 1422 PFMODE卡片 

 1423 实例：发动机悬置安装点动刚度分析 

143 节点贡献量分析（GPA） 

 1431 节点贡献量理论基础 

 1432 PFGRID卡片 

 1433 实例：整车模型节点贡献量分析 

144 面板贡献量分析（PPA） 

 1441 面板贡献量理论基础 

 1442 PFPANEL卡片 

 1443 实例：车身面板贡献量分析 

145 功率流分析 

 1451 功率流理论基础 

 1452 功率流分析卡片 

 1453 实例：框架结构功率流分析 

146 设计灵敏度分析（DSA） 

 1461 设计灵敏度理论基础 

 1462 设计灵敏度分析相关卡片 

 1463 实例：框架结构设计灵敏度分析 

147 峰值自动筛选（PEAKOUT） 

 1471 峰值自动筛选理论基础 

 1472 PEAKOUT卡片 

 1473 PEAKOUT卡片调用示例 

148 实例：整车NVH诊断优化 

第15章 结构非线性静力学分析基础 

151 结构非线性方程及求解方法 

 1511 牛顿下山法 

 1512 增量加载 

 1513 非线性方程收敛准则 

152 OptiStruct非线性分析通用卡片设置 

 1521 NLPARM卡片 

 1522 NLADAPT卡片 

 1523 NLOUT卡片 

 1524 PARAM，IMPLOUT，YES/NO卡片 

 1525 MONITOR卡片 

153 OptiStruct非线性分析结果文件 

154 实例：车顶抗雪压能力分析 

第16章 材料非线性分析 

161 弹塑性材料 

 1611 弹塑性材料单轴试验曲线 

 1612 弹塑性材料本构 

 1613 弹塑性材料分析结果 

 1614 弹塑性材料卡片 

162 超弹性材料 

 1621 超弹性材料模型 

 1622 超弹性材料参数获取 

 1623 超弹性材料卡片 

163 黏弹性材料 

 1631 蠕变与松弛 

 1632 基本黏弹性模型 

 1633 蠕变柔量与松弛模量 

 1634 积分型本构 

 1635 OptiStruct黏弹性模型 

 1636 黏弹性材料卡片 

164 黏胶材料 

 1641 不考虑损伤的黏胶模型 

 1642 考虑损伤的黏胶模型 

 1643 黏胶材料建模 

 1644 黏胶材料分析结果 

 1645 黏胶材料卡片 

165 垫圈材料 

166 非线性连接 

 1661 非线性弹簧 

 1662 铰连接 

167 材料非线性分析实例 

 1671 实例：车门下垂分析 

 1672 实例：密封圈受压自接触分析 

 1673 实例：管道蠕变分析 

 1674 实例：黏胶分析 

第17章 几何非线性分析 

171 非线性屈曲分析 

 1711 非线性屈曲基本理论 

 1712 OptiStruct弧长法中的时间步 

172 初始缺陷的引入 

173 依赖于变形的载荷 

174 卡片说明 

 1741 几何非线性的激活 

 1742 跟随力的激活 

 1743 弧长法控制卡片 

 1744 初始缺陷的引入 

175 实例：拱形结构屈曲分析 

第18章 接触非线性分析 

181 接触离散 

182 接触约束的引入 

 1821 法向接触刚度 

 1822 切向接触刚度 

183 接触类型 

184 其他接触控制参数 

 1841 法向接触力方向 

 1842 搜索间距 

 1843 接触调整 

 1844 接触间隙 

 1845 接触面相对滑移 

 1846 接触厚度 

 1847 接触稳定 

 1848 接触友好单元 

 1849 不分离接触 

 18410 自接触 

185 接触分析结果 

186 接触卡片 

187 接触分析实例 

 1871 实例：卡扣的插拔 

 1872 实例：橡胶圈自接触 

第19章 高级结构非线性分析 

191 连续工况分析 

 1911 CNTNLSUB卡片 

 1912 实例：橡胶圈连续工况分析 

192 螺栓预紧分析 

 1921 螺栓预紧工作原理 

 1922 螺栓预紧卡片 

 1923 实例：轴承支座螺栓预紧分析 

193 接触及单元的激活与去除 

 1931 接触及单元的激活与去除卡片 

 1932 实例：多个螺栓的激活与去除 

194 重启动分析 

 1941 重启动卡片 

 1942 实例：重启动分析 

195 非线性分析问题诊断及对策 

 1951 模型中存在刚体位移 

 1952 接触稳定 

 1953 最后一个增量步不收敛 

 1954 接触没有完全收敛 

 1955 塑性变形过大 

第20章 非线性隐式动力学分析 

201 隐式动力学理论基础 

 2011 广义α方法 

 2012 后退的欧拉方法 

202 非线性瞬态分析中的阻尼 

203 连续工况分析 

204 隐式动力学卡片设置 

205 实例：撞击车身隐式动力学分析 

第21章 疲劳分析理论基础 

211 疲劳破坏机理 

212 疲劳分析基本术语 

213 疲劳破坏影响因素 

214 疲劳分析方法 

215 SN疲劳曲线的获得 

216 雨流计数 

217 疲劳损伤累积 

218 比例加载与非比例加载 

第22章 高周疲劳分析 

221 SN曲线 

222 疲劳载荷历程 

223 单轴疲劳 

 2231 单轴疲劳评估方法 

 2232 平均应力修正 

 2233 单轴疲劳分析流程 

224 多轴疲劳 

 2241 多轴疲劳评估方法 

 2242 多轴疲劳分析流程 

225 高周疲劳卡片 

226 高周疲劳分析实例 

 2261 实例：副车架单轴疲劳分析 

 2262 实例：副车架多轴疲劳分析 

第23章 低周疲劳分析 

231 单调载荷下的应力应变曲线 

232 循环载荷下的应力应变曲线 

233 滞回曲线 

234 应变疲劳EN曲线 

235 单轴疲劳分析 

 2351 Neuber应力修正 

 2352 平均应力修正 

236 多轴疲劳分析 

 2361 非比例硬化 

 2362 弹塑性应力修正 

 2363 多轴疲劳评估方法 

237 低周疲劳卡片 

238 低周疲劳分析实例 

 2381 实例：转向节单轴低周疲劳分析 

 2382 实例：转向节多轴低周疲劳分析 

第24章 焊接疲劳分析 

241 焊点疲劳分析 

 2411 焊点疲劳建模方法 

 2412 焊点疲劳评估方法 

 2413 焊点疲劳平均应力修正 

 2414 焊点疲劳厚度修正 

 2415 焊点疲劳卡片 

242 焊缝疲劳分析 

 2421 焊缝基本术语 

 2422焊缝疲劳建模方法 

 2423 焊缝疲劳评估位置 

 2424 焊缝疲劳评估方法 

 2425 焊缝疲劳厚度修正 

 2426 焊缝疲劳平均应力修正 

 2427 焊缝疲劳卡片 

243 焊接疲劳分析实例 

 2431 实例：某零件焊点疲劳分析 

 2432 实例：车架焊接疲劳分析 

第25章 振动疲劳分析 

251 瞬态疲劳 

252 扫频疲劳 

 2521 线性扫频疲劳评估 

 2522 对数扫频疲劳评估 

 2523 定频疲劳评估 

 2524 扫频疲劳卡片 

253 随机振动疲劳 

 2531 功率谱惯性矩 

 2532 应力幅值概率密度函数 

 2533 总循环数 

 2534 损伤及寿命的计算 

 2535 随机振动疲劳卡片 

254 振动疲劳分析实例 

 2541 实例：电池包随机振动疲劳分析 

 2542 实例：电池包扫频疲劳分析 

第26章 高性能计算 

261 高性能计算相关术语 

262 硬件资源 

263 软件算法 

 2631 模态快速算法 

 2632 并行算法 

264 内存管理 

265 HPC最佳实践 

附录A 电子版资源 

A1 第27章结构热传导分析 

A2 第28章多物理场耦合分析