ANSYS Workbench 17.0结构仿真分析从入门到精通PDF|Epub|txt|kindle电子书版本下载

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第1章 有限元基本理论1

1.1有限元法发展综述1

1.1.1有限元法的孕育过程以及诞生和发展2

1.1.2有限元法的基本思想2

1.1.3有限元的应用及其发展趋势4

1.2有限元分析基本理论6

1.2.1有限元分析的基本概念和计算步骤6

1.2.2基于最小势能原理的有限元法13

1.2.3杆系结构的非线性分析理论17

1.2.4稳定计算理论26

1.3本章小结28

第2章 ANSYS 17.0几何建模概述29

2.1 ANSYS 17.0平台及模块29

2.1.1 Workbench平台界面30

2.1.2菜单栏30

2.1.3工具栏42

2.1.4工具箱42

2.2 DesignModeler 17.0几何建模47

2.2.1 DesignModeler几何建模平台47

2.2.2菜单栏47

2.2.3工具栏57

2.2.4常用命令栏59

2.2.5 Tree Outline（模型树）59

2.2.6 DesignModeler几何建模实例——连接板62

2.2.7 ANSYS SCDM同步几何建模实例——连接板67

2.3本章小结70

第3章 ANSYS Meshing 17.0网格划分71

3.1 ANSYS Meshing 17.0网格划分简介71

3.1.1 Meshing网格划分适用领域71

3.1.2 Meshing网格划分方法72

3.1.3 Meshing网格默认设置74

3.1.4 Meshing网格尺寸设置75

3.1.5 Meshing网格膨胀层设置78

3.1.6 Meshing网格Patch Conforming选项80

3.1.7 Meshing网格高级选项80

3.1.8 Meshing网格损伤设置81

3.1.9 Meshing网格评估统计82

3.2 ANSYS Meshing 17.0网格划分实例87

3.2.1应用实例1——网格尺寸控制87

3.2.2应用实例2——扫掠网格划分94

3.2.3应用实例3——多区域网格划分98

3.2.4应用实例4——CDB网格导入102

3.3本章小结106

第4章 ANSYS Mechanical 17.0后处理概述107

4.1 ANSYS Mechanical 17.0后处理107

4.1.1查看结果107

4.1.2结果显示110

4.1.3变形显示111

4.1.4应力和应变112

4.1.5接触结果113

4.1.6自定义结果显示113

4.2案例分析114

4.2.1问题描述114

4.2.2启动Workbench并建立分析项目114

4.2.3导入创建几何体115

4.2.4添加材料库116

4.2.5添加模型材料属性117

4.2.6划分网格118

4.2.7施加载荷与约束119

4.2.8结果后处理120

4.2.9保存与退出124

4.3本章小结124

第5章 结构静力学分析125

5.1线性静力分析简介125

5.1.1线性静力分析125

5.1.2线性静力分析流程126

5.1.3线性静力分析基础126

5.2静力分析实例1——实体静力分析127

5.2.1问题描述127

5.2.2启动Workbench并建立分析项目127

5.2.3导入创建几何体127

5.2.4添加材料库128

5.2.5添加模型材料属性130

5.2.6划分网格131

5.2.7施加载荷与约束131

5.2.8结果后处理133

5.2.9保存与退出135

5.3静力分析实例2——子模型静力分析135

5.3.1问题描述135

5.3.2启动Workbench并建立分析项目135

5.3.3导入创建几何体136

5.3.4添加材料库137

5.3.5添加模型材料属性139

5.3.6划分网格140

5.3.7施加载荷与约束140

5.3.8结果后处理142

5.3.9子模型分析143

5.3.10保存并退出146

5.4静力分析实例3——梁单元线性静力分析147

5.4.1问题描述147

5.4.2启动Workbench并建立分析项目147

5.4.3创建几何体148

5.4.4添加材料库152

5.4.5添加模型材料属性153

5.4.6划分网格154

5.4.7施加载荷与约束155

5.4.8结果后处理157

5.4.9保存与退出159

5.5静力分析实例4——大形变静力学分析159

5.5.1问题描述160

5.5.2使用Solid Works建模160

5.5.3导入模型165

5.5.4设定材料属性165

5.5.5划分网格166

5.5.6定义约束及边界条件167

5.5.7求解及后处理168

5.5.8开启大形变开关再次求解169

5.5.9再次求解及后处理170

5.5.10保存并退出171

5.6本章小结171

第6章 模态分析172

6.1结构动力学分析简介172

6.1.1结构动力学分析172

6.1.2结构动力学分析的阻尼173

6.2模态分析简介173

6.2.1模态分析174

6.2.2模态分析基础174

6.2.3预应力模态分析174

6.3模态分析实例1——模态分析175

6.3.1问题描述175

6.3.2启动Workbench并建立分析项目175

6.3.3创建几何体175

6.3.4添加材料库176

6.3.5添加模型材料属性177

6.3.6划分网格178

6.3.7施加载荷与约束179

6.3.8结果后处理180

6.3.9保存与退出183

6.4模态分析实例2——有预应力（预压力）模态分析183

6.4.1问题描述183

6.4.2启动Workbench并建立分析项目183

6.4.3创建几何体184

6.4.4添加材料库184

6.4.5添加模型材料属性186

6.4.6划分网格186

6.4.7施加载荷与约束187

6.4.8模态分析189

6.4.9 后处理189

6.4.10保存与退出191

6.5模态分析实例3——有预应力（预拉力）模态分析191

6.5.1问题描述191

6.5.2修改外载荷数据192

6.5.3模态分析192

6.5.4后处理192

6.5.5保存与退出194

6.5.6结论194

6.6模态分析实例4——存在阻尼模态分析194

6.6.1问题描述194

6.6.2模态分析194

6.6.3后处理195

6.6.4保存与退出196

6.7本章小结196

第7章 谐响应分析197

7.1谐响应分析简介197

7.1.1谐响应分析基础197

7.1.2谐响应分析的载荷与输出198

7.1.3谐响应分析通用方程198

7.2谐响应分析实例1——梁单元谐响应分析198

7.2.1问题描述198

7.2.2启动Workbench并建立分析项目199

7.2.3创建模态分析项目200

7.2.4材料选择200

7.2.5划分网格200

7.2.6模态求解202

7.2.7后处理203

7.2.8创建谐响应分析项目204

7.2.9施加载荷与约束205

7.2.10谐响应计算206

7.2.11结果后处理207

7.2.12保存与退出209

7.3谐响应分析实例2——实体单元谐响应分析209

7.3.1问题描述209

7.3.2启动Workbench并建立分析项目210

7.3.3材料选择211

7.3.4划分网格211

7.3.5模态求解213

7.3.6后处理213

7.3.7谐响应分析214

7.3.8谐响应计算216

7.3.9结果后处理216

7.3.10保存与退出217

7.4谐响应分析实例3——含阻尼谐响应分析218

7.5本章小结219

第8章 响应谱分析220

8.1响应谱分析简介220

8.1.1频谱的定义220

8.1.2响应谱分析的基本概念221

8.2响应谱分析实例1——简单梁响应谱分析223

8.2.1问题描述223

8.2.2启动Workbench并建立分析项目224

8.2.3导入几何体模型224

8.2.4显示几何截面225

8.2.5添加材料库225

8.2.6网格划分225

8.2.7施加约束226

8.2.8模态分析228

8.2.9结果后处理228

8.2.10响应谱分析230

8.2.11添加加速度频谱230

8.2.12后处理231

8.2.13其他设置233

8.2.14保存与退出234

8.3响应谱分析实例2——建筑物响应谱分析235

8.3.1问题描述235

8.3.2启动Workbench并建立分析项目235

8.3.3导入几何体模型236

8.3.4显示几何模型237

8.3.5添加材料库237

8.3.6划分网格237

8.3.7添加接触237

8.3.8施加约束237

8.3.9模态分析239

8.3.10结果后处理239

8.3.11响应谱分析241

8.3.12添加加速度频谱241

8.3.13后处理243

8.3.14保存与退出245

8.4本章小结245

第9章 随机振动分析246

9.1随机振动分析简介246

9.2随机振动分析实例1——简单梁随机振动分析247

9.2.1问题描述247

9.2.2启动Workbench并建立分析项目248

9.2.3导入几何体模型248

9.2.4静态力学分析249

9.2.5添加材料库250

9.2.6网格划分250

9.2.7施加约束251

9.2.8模态分析253

9.2.9结果后处理253

9.2.10随机振动分析254

9.2.11添加加速度频谱254

9.2.12后处理255

9.2.13保存与退出257

9.3随机振动分析实例2——建筑物随机振动分析257

9.3.1 问题描述257

9.3.2启动Workbench并建立分析项目257

9.3.3导入几何体模型258

9.3.4静态力学分析258

9.3.5添加材料库258

9.3.6划分网格258

9.3.7添加接触259

9.3.8施加约束259

9.3.9模态分析261

9.3.10结果后处理261

9.3.11随机振动分析262

9.3.12添加加速度频谱263

9.3.13后处理265

9.3.14保存与退出267

9.4本章小结267

第10章 瞬态动力学分析268

10.1瞬态动力学分析简介268

10.1.1瞬态动力学分析基础268

10.1.2瞬态动力学分析基本公式268

10.2瞬态动力学分析实例1——钢构架地震分析269

10.2.1问题描述269

10.2.2启动Workbench并建立分析项目270

10.2.3创建几何体模型270

10.2.4瞬态动力学分析271

10.2.5添加材料库271

10.2.6划分网格271

10.2.7施加约束272

10.2.8结果后处理275

10.2.9保存与退出278

10.3瞬态动力学分析实例2——梁模型的振动分析278

10.3.1问题描述278

10.3.2启动Workbench并建立分析项目278

10.3.3创建几何体模型279

10.3.4模态分析280

10.3.5划分网格280

10.3.6施加约束281

10.3.7结果后处理282

10.3.8瞬态动力学分析283

10.3.9添加动态力载荷285

10.3.10后处理287

10.3.11保存与退出289

10.4本章小结289

第11章 线性屈曲分析290

11.1线性屈曲分析简介290

11.1.1屈曲分析290

11.1.2线性屈曲分析基本公式290

11.2线性屈曲分析实例——钢管屈曲分析291

11.2.1问题描述291

11.2.2启动Workbench并建立分析项目291

11.2.3创建几何体292

11.2.4设置材料293

11.2.5添加模型材料属性293

11.2.6划分网格294

11.2.7施加载荷与约束296

11.2.8静力计算298

11.2.9线性屈曲分析299

11.2.10屈曲分析299

11.2.11屈曲计算300

11.2.12保存与退出303

11.3本章小结303

第12章 显式动力学分析304

12.1显式动力学分析简介304

12.2显式动力学分析实例1——钢柱体撞击金属网分析305

12.2.1问题描述306

12.2.2启动Workbench并建立分析项目306

12.2.3启动Explicit Dynamics（LS-DYNA Export）建立项目307

12.2.4材料选择与赋予307

12.2.5模型分析308

12.2.6分析前处理309

12.2.7施加载荷310

12.2.8启动LS-DYNA程序311

12.2.9 Autodyn计算313

12.2.10问题解读316

12.3显式动力学分析实例2——金属块穿透钢板分析316

12.3.1问题描述316

12.3.2启动Workbench并建立分析项目316

12.3.3绘制几何模型317

12.3.4添加材料方法318

12.3.5添加材料319

12.3.6显式动力学分析前处理320

12.3.7施加约束321

12.3.8结果后处理323

12.3.9启动AUTODYN软件324

12.3.10 LS-DYNA计算327

12.3.11保存与退出328

12.4本章小结329

第13章 复合材料分析330

13.1复合材料简介330

13.2 ANSYS ACP模块功能简介335

13.3复合材料静力学分析实例——层合板受力分析339

13.3.1问题描述339

13.3.2启动Workbench软件339

13.3.3静力分析项目339

13.3.4定义复合材料数据340

13.3.5数据更新342

13.3.6 ACP复合材料定义343

13.3.7有限元计算351

13.3.8后处理352

13.3.9 ACP专业后处理工具352

13.3.10保存与退出354

13.4本章小结355

第14章 疲劳分析356

14.1疲劳分析简介356

14.2疲劳分析方法358

14.2.1疲劳程序358

14.2.2应力-寿命曲线359

14.2.3疲劳材料特性359

14.3疲劳分析实例1——前桥疲劳分析360

14.3.1问题描述360

14.3.2启动Workbench并建立分析项目360

14.3.3导入几何体360

14.3.4添加材料库361

14.3.5添加模型材料属性363

14.3.6划分网格363

14.3.7施加载荷与约束364

14.3.8结果后处理365

14.3.9保存工程文件367

14.3.10添加疲劳分析选项368

14.3.11保存与退出371

14.4疲劳分析实例2——轴疲劳分析372

14.4.1问题描述372

14.4.2启动Workbench并建立分析项目372

14.4.3导入几何体372

14.4.4添加材料库373

14.4.5添加模型材料属性373

14.4.6划分网格374

14.4.7施加载荷与约束374

14.4.8结果后处理376

14.4.9保存文件377

14.4.10启动nCode程序377

14.4.11疲劳分析379

14.4.12保存与退出380

14.5本章小结380

第15章 接触分析381

15.1接触分析简介381

15.2静态接触分析实例——铝合金板孔受力分析383

15.2.1问题描述383

15.2.2启动Workbench软件383

15.2.3建立几何体模型384

15.2.4添加材料库386

15.2.5添加模型材料属性386

15.2.6创建接触386

15.2.7划分网格387

15.2.8施加载荷与约束388

15.2.9结果后处理389

15.2.10保存与退出392

15.3本章小结392

第16章 结构优化分析393

16.1优化分析简介393

16.1.1优化设计基础393

16.1.2 AWE介绍及优化原理394

16.1.3优化分析工具395

16.2优化分析实例——响应曲面优化分析395

16.2.1问题描述395

16.2.2启动Workbench并建立分析项目395

16.2.3导入几何模型396

16.2.4结果后处理402

16.3本章小结410

第17章 ANSYS AIM分析过程411

17.1 ANSYS AIM分析环境简介411

17.2 ANSYS AIM分析实例——板件弯曲分析412

17.2.1问题描述412

17.2.2进行ANSYS AIM分析412

17.3本章小结419

参考文献420