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内容简介
本书以ANSYS 19.0版本为依据，对ANSYS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解了ANSYS的具体工程应用方法。
全书分为两篇，共计15章。第1篇为操作基础，详细讲解了ANSYS分析全流程的基本步骤和方法，包括ANSYS概述、几何建模、划分网格、施加载荷、求解和后处理等内容。第2篇为专题实例，按不同的分析专题讲解了参数设置方法与技巧，包括静力学分析、模态分析、谐响应分析、非线性分析、结构屈曲分析、谱分析、瞬态动力学分析、接触问题分析、分析等内容。
本书适用于 ANSYS 软件的初中级用户，以及有初步使用经验的技术人员；本书可作为理工科院校相关专业的本科生、研究生及教师学习ANSYS软件的培训教材；也可作为从事结构分析相关行业的工程技术人员使用ANSYS软件的参考书。
章节目录
- 扉页
- 版权页
- 内容提要
- 前言
- 第1篇 操作基础
- 第1章 ANSYS概述
- 1.1 有限单元法简介
- 1.1.1 CAE软件简介
- 1.1.2 有限单元法的基本概念
- 1.2 工业ANSYS简介
- 1.2.1 ANSYS的发展
- 1.2.2 ANSYS的功能
- 1.3 ANSYS 19.0的启动及界面
- 1.3.1 设置运行环境
- 1.3.2 启动与退出
- 1.3.3 ANSYS 19.0的图形用户界面
- 1.4 程序结构
- 1.4.1 处理器
- 1.4.2 文件格式
- 1.4.3 输入方式
- 1.4.4 输出文件类型
- 1.5 ANSYS分析的基本过程
- 1.5.1 前处理
- 1.5.2 加载并求解
- 1.5.3 后处理
- 1.5.4 实例——齿轮泵齿轮静力分析
- 1.6 本章小结
- 第2章 几何建模
- 2.1 坐标系简介
- 2.1.1 总体和局部坐标系
- 2.1.2 显示坐标系
- 2.1.3 节点坐标系
- 2.1.4 单元坐标系
- 2.1.5 结果坐标系
- 2.1.6 实例——坐标系创建
- 2.2 工作平面的使用和操作
- 2.2.1 定义一个新的工作平面
- 2.2.2 控制工作平面的显示和样式
- 2.2.3 移动工作平面
- 2.2.4 旋转工作平面
- 2.2.5 还原一个已定义的工作平面
- 2.2.6 工作平面的高级用途
- 2.2.7 实例——工作平面创建
- 2.3 布尔操作
- 2.3.1 布尔运算操作
- 2.3.2 布尔运算的设置
- 2.3.3 布尔运算之后的图元编号
- 2.3.4 交运算
- 2.3.5 两两相交运算
- 2.3.6 加运算
- 2.3.7 减运算
- 2.3.8 搭接运算
- 2.3.9 分割运算
- 2.3.10 粘接运算
- 2.3.11 实例—布尔操作
- 2.4 自底向上创建几何模型
- 2.4.1 关键点
- 2.4.2 实例——关键点创建
- 2.4.3 硬点
- 2.4.4 线
- 2.4.5 面
- 2.4.6 体
- 2.4.7 实例——自底向上建模
- 2.5 自顶向下创建几何模型
- 2.5.1 创建面体素
- 2.5.2 创建实体体素
- 2.5.3 实例—自顶向下建模
- 2.6 移动、复制和缩放几何模型
- 2.6.1 移动和复制
- 2.6.2 拖曳和旋转
- 2.6.3 按照样本生成图元
- 2.6.4 由对称映像生成图元
- 2.6.5 将样本图元转换坐标系
- 2.6.6 实体模型图元的缩放
- 2.6.7 修改模型（清除和删除）
- 2.7 几何模型导入到ANSYS
- 2.7.1 输入IGES单一实体
- 2.7.2 输入SAT单一实体
- 2.7.3 输入SAT实体集合
- 2.7.4 输入Parasolid单一实体
- 2.7.5 输入Parasolid实体集合
- 2.8 综合实例——齿轮泵齿轮的建模
- 2.9 本章小结
- 第3章 划分网格
- 3.1 有限元网格概论
- 3.2 设定单元属性
- 3.2.1 生成单元属性表
- 3.2.2 在划分网格之前分配单元属性
- 3.2.3 实例——设定单元属性
- 3.3 网格划分的控制
- 3.3.1 ANSYS网格划分工具（MeshTool）
- 3.3.2 映射网格划分中单元的默认尺寸
- 3.3.3 局部网格划分控制
- 3.3.4 内部网格划分控制
- 3.3.5 生成过渡棱锥单元
- 3.3.6 将退化的四面体单元转化为非退化的形式
- 3.3.7 执行层网格划分
- 3.3.8 实例——网格划分控制
- 3.4 自由网格划分和映射网格划分控制
- 3.4.1 自由网格划分
- 3.4.2 映射网格划分
- 3.5 给实体模型划分有限元网格
- 3.5.1 用xMESH命令生成网格
- 3.5.2 生成带方向节点的梁单元网格
- 3.5.3 在分界线或分界面处生成单位厚度的界面单元
- 3.6 延伸和扫略生成有限元模型
- 3.6.1 延伸（Extrude）生成网格
- 3.6.2 扫略（VSWEEP）生成网格
- 3.7 修正有限元模型
- 3.7.1 局部细化网格
- 3.7.2 移动和复制节点和单元
- 3.7.3 控制面、线和单元的法向
- 3.7.4 修改单元属性
- 3.8 编号控制
- 3.8.1 合并重复项
- 3.8.2 编号压缩
- 3.8.3 设定起始编号
- 3.8.4 编号偏差
- 3.9 综合实例——齿轮泵齿轮模型网格划分
- 3.10 本章小结
- 第4章 施加载荷
- 4.1 载荷概论
- 4.1.1 什么是载荷
- 4.1.2 载荷步、子步和平衡迭代
- 4.1.3 时间参数
- 4.1.4 阶跃载荷与坡道载荷
- 4.2 施加载荷方法
- 4.2.1 实体模型载荷与有限单元载荷
- 4.2.2 施加不同类型载荷
- 4.2.3 利用表格来施加载荷
- 4.2.4 轴对称载荷与反作用力
- 4.2.5 利用函数来施加载荷和边界条件
- 4.3 设定载荷步选项
- 4.3.1 通用选项
- 4.3.2 非线性选项
- 4.3.3 动力学分析选项
- 4.3.4 输出控制
- 4.3.5 Biot-Savart选项
- 4.3.6 谱分析选项
- 4.3.7 创建多载荷步文件
- 4.4 综合实例—齿轮泵齿轮模型载荷施加
- 4.5 本章小结
- 第5章 求解
- 5.1 求解概论
- 5.1.1 使用直接求解法
- 5.1.2 使用稀疏矩阵直接解法求解器
- 5.1.3 使用雅克比共轭梯度法求解器
- 5.1.4 使用不完全分解共轭梯度法求解器
- 5.1.5 使用预条件共轭梯度法求解器
- 5.1.6 使用自动迭代解法选项
- 5.1.7 获得解答
- 5.2 利用特定的求解控制器来指定求解类型
- 5.2.1 使用Abridged Solution菜单选项
- 5.2.2 使用求解控制对话框
- 5.3 多载荷步求解
- 5.3.1 多重求解法
- 5.3.2 使用载荷步文件法
- 5.3.3 使用数组参数法（矩阵参数法）
- 5.4 重新启动分析
- 5.4.1 重新启动一个分析
- 5.4.2 多载荷步文件的重启动分析
- 5.5 预测求解时间和估计文件大小
- 5.5.1 估计运算时间
- 5.5.2 估计文件的大小
- 5.5.3 估计内存需求
- 5.6 综合实例——齿轮泵齿轮模型求解
- 5.7 本章小结
- 第6章 后处理
- 6.1 后处理概述
- 6.1.1 后处理定义
- 6.1.2 结果文件
- 6.1.3 后处理可用的数据类型
- 6.2 通用后处理器（POST1）
- 6.2.1 将数据结果读入数据库
- 6.2.2 列表显示结果
- 6.2.3 图像显示结果
- 6.2.4 映射结果到某一路径上
- 6.2.5 表面操作
- 6.2.6 将结果旋转到不同坐标系中显示
- 6.3 时间历程后处理器（POST26）
- 6.3.1 定义和储存POST26变量
- 6.3.2 检查变量
- 6.3.3 后处理器POST26的其他功能
- 6.4 综合实例—齿轮泵齿轮模型结果后处理
- 6.5 本章小结
- 第2篇 专题实例
- 第7章 静力学分析
- 7.1 静力学分析介绍
- 7.1.1 结构静力学分析简介
- 7.1.2 静力学分析的类型
- 7.1.3 静力学分析基本步骤
- 7.2 综合实例——钢桁架桥静力受力分析
- 7.2.1 问题的描述
- 7.2.2 建立模型
- 7.2.3 定义边界条件和载荷并求解
- 7.2.4 查看结果
- 7.2.5 命令流实现
- 7.3 综合实例—内六角扳手的静态分析
- 7.3.1 问题的描述
- 7.3.2 建立模型
- 7.3.3 定义边界条件并求解
- 7.3.4 查看结果
- 7.3.5 命令流方式
- 7.4 本章小结
- 第8章 模态分析
- 8.1 模态分析概论
- 8.2 模态分析的基本步骤
- 8.2.1 建立模型
- 8.2.2 加载及求解
- 8.2.3 扩展模态
- 8.2.4 观察结果和后处理
- 8.3 综合实例——结构模态分析
- 8.3.1 分析问题
- 8.3.2 建立模型
- 8.3.3 进行模态设置、定义边界条件并求解
- 8.3.4 查看结果
- 8.3.5 命令流实现
- 8.4 综合实例——小发电机转子模态分析
- 8.4.1 分析问题
- 8.4.2 建立模型
- 8.4.3 进行模态设置、定义边界条件并求解
- 8.4.4 查看结果
- 8.4.5 命令流方式
- 8.5 本章小结
- 第9章 谐响应分析
- 9.1 谐响应分析概论
- 9.1.1 完全法（Full Method）
- 9.1.2 减缩法（Reduced Method）
- 9.1.3 模态叠加法（Mode Superposition Method）
- 9.1.4 3种方法的共同局限性
- 9.2 谐响应分析的基本步骤
- 9.2.1 建立模型（前处理）
- 9.2.2 加载和求解
- 9.2.3 观察模型（后处理）
- 9.3 综合实例——悬臂梁谐响应分析
- 9.3.1 分析问题
- 9.3.2 建立模型
- 9.3.3 定义边界条件并求解
- 9.3.4 查看结果
- 9.3.5 命令流方式
- 9.4 综合实例——吉他的谐响应分析
- 9.4.1 分析问题
- 9.4.2 建立模型
- 9.4.3 定义边界条件并求解
- 9.4.4 查看结果
- 9.4.5 命令流方式
- 9.5 本章小结
- 第10章 非线性分析
- 10.1 非线性分析概论
- 10.1.1 非线性行为的原因
- 10.1.2 非线性分析的基本信息
- 10.1.3 几何非线性
- 10.1.4 材料非线性
- 10.1.5 其他非线性问题
- 10.2 非线性分析的基本步骤
- 10.2.1 前处理（建模和分网）
- 10.2.2 设置求解控制器
- 10.2.3 设定其他求解选项
- 10.2.4 加载
- 10.2.5 求解
- 10.2.6 后处理
- 10.3 综合实例—螺栓的蠕变分析
- 10.3.1 问题描述
- 10.3.2 建立模型
- 10.3.3 设置分析并求解
- 10.3.4 查看结果
- 10.3.5 命令流实现
- 10.4 综合实例—材料非线性分析
- 10.4.1 分析问题
- 10.4.2 建立模型
- 10.4.3 定义边界条件并求解
- 10.4.4 查看结果
- 10.4.5 命令流实现
- 10.5 本章小结
- 第11章 结构屈曲分析
- 11.1 结构屈曲概论
- 11.2 结构屈曲分析的基本步骤
- 11.2.1 前处理
- 11.2.2 获得静力解
- 11.2.3 获得特征值屈曲解
- 11.2.4 扩展解
- 11.2.5 后处理（观察结果）
- 11.3 综合实例—薄壁圆筒屈曲分析
- 11.3.1 分析问题
- 11.3.2 建立模型
- 11.3.3 求解
- 11.3.4 查看结果
- 11.3.5 命令流
- 11.4 综合实例—桁架结构屈曲分析
- 11.4.1 问题描述
- 11.4.2 建立模型
- 11.4.3 求解
- 11.4.4 查看结果
- 11.4.5 命令流实现
- 11.5 本章小结
- 第12章 谱分析
- 12.1 谱分析概论
- 12.1.1 响应谱
- 12.1.2 动力设计分析方法（DDAM）
- 12.1.3 功率谱密度（PSD）
- 12.2 谱分析的基本步骤
- 12.2.1 前处理
- 12.2.2 模态分析
- 12.2.3 获取谱分析
- 12.2.4 扩展模态
- 12.2.5 合并模态
- 12.2.6 后处理
- 12.3 综合实例—支撑平板的动力效果分析
- 12.3.1 问题描述
- 12.3.2 建立模型
- 12.3.3 进行分析
- 12.3.4 后处理
- 12.3.5 命令流实现
- 12.4 本章小结
- 第13章 瞬态动力学分析
- 13.1 瞬态动力学概论
- 13.1.1 完全法（Full Method）
- 13.1.2 模态叠加法（Mode Superposition Method）
- 13.1.3 减缩法（Reduced Method）
- 13.2 瞬态动力学的基本步骤
- 13.2.1 前处理（建模和分网）
- 13.2.2 建立初始条件
- 13.2.3 设定求解控制器
- 13.2.4 设定其他求解选项
- 13.2.5 施加载荷
- 13.2.6 设定多载荷步
- 13.2.7 瞬态求解
- 13.2.8 后处理
- 13.3 综合实例——瞬态动力学分析
- 13.3.1 分析问题
- 13.3.2 建立模型
- 13.3.3 进行瞬态动力学分析设置、定义边界条件并求解
- 13.3.4 查看结果
- 13.3.5 命令流实现
- 13.4 综合实例——哥伦布阻尼的自由振动分析
- 13.4.1 问题描述
- 13.4.2 建立模型
- 13.4.3 进行瞬态动力学分析设置、定义边界条件并求解
- 13.4.4 查看结果
- 13.4.5 命令流方式
- 13.5 本章小结
- 第14章 接触问题分析
- 14.1 接触问题概论
- 14.1.1 一般分类
- 14.1.2 接触单元
- 14.2 接触分析的步骤
- 14.2.1 建立模型，并划分网格
- 14.2.2 识别接触对
- 14.2.3 定义刚性目标面
- 14.2.4 定义柔性体的接触面
- 14.2.5 设置实常数和单元关键点
- 14.2.6 控制刚性目标的运动
- 14.2.7 给变形体单元施加必要的边界条件
- 14.2.8 定义求解和载荷步选项
- 14.2.9 求解
- 14.2.10 检查结果
- 14.3 综合实例—陶瓷套管的接触分析
- 14.3.1 问题描述
- 14.3.2 建立模型并划分网格
- 14.3.3 定义边界条件并求解
- 14.3.4 后处理
- 14.3.5 命令流实现
- 14.4 本章小结
- 第15章 高级分析
- 15.1 自适应网格划分
- 15.1.1 自适应网格划分的条件
- 15.1.2 自适应网格划分的过程
- 15.2 综合实例——平板受热分析
- 15.2.1 问题描述
- 15.2.2 建立模型
- 15.2.3 定义边界条件并求解
- 15.2.4 查看结果
- 15.2.5 命令流
- 15.3 子模型
- 15.3.1 子模型介绍
- 15.3.2 子模型方法
- 15.3.3 子模型过程
- 15.4 参数化设计语言
- 15.4.1 参数化设计语言介绍
- 15.4.2 参数化设计语言的功能
- 15.5 综合实例——悬臂梁
- 15.5.1 分析问题
- 15.5.2 建立模型
- 15.5.3 定义边界条件并求解
- 15.5.4 命令流
- 15.6 本章小结
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ANSYS 19.0有限元分析完全自学手册是2019年由人民邮电出版社出版,作者黄志刚 许玢 等。
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