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第1章ANSYS基本操作1

1.1 ANSYS GUI介绍1

1.1.1 GUI界面布局2

1.1.2 GUI普通组件2

1.1.3对话框6

1.2 ANSYS使用环境9

1.2.1数据库10

1.2.2程序处理器11

1.2.3 ANSYS文件12

1.2.4启动与交互13

1.3图形化选取15

1.3.1鼠标功能16

1.3.2空间选取与实体选取16

1.3.3查询选取17

1.4 ANSYS分析入门18

1.5 CAD文件输入20

1.6本章小结23

第2章 坐标系与工作平面24

2.1坐标系24

2.1.1全局坐标系25

2.1.2局部坐标系26

2.1.3节点坐标系31

2.1.4单元坐标系34

2.1.5显示坐标系34

2.1.6结果坐标系34

2.2工作平面35

2.2.1创建工作平面35

2.2.2工作平面操作37

2.3本章小结40

第3章 几何实体建模41

3.1图元基本操作41

3.1.1点42

3.1.2线49

3.1.3面59

3.1.4体62

3.1.5实体体素64

3.2图元通用操作79

3.3图元布尔操作85

3.3.1布尔操作设置85

3.3.2布尔操作86

3.4本章小结90

第4章 有限元建模91

4.1有限元建模概述91

4.1.1网格划分过程91

4.1.2网格划分方式91

4.2定义单元属性92

4.2.1定义单元类型92

4.2.2定义实常数94

4.2.3定义截面96

4.2.4定义单元坐标系98

4.2.5定义材料特性99

4.3网格划分控制101

4.3.1网格划分GUI102

4.3.2网格属性设置102

4.3.3网格尺寸控制104

4.3.4网格形状控制112

4.3.5划分方式控制115

4.4网格划分116

4.5网格检查与修改120

4.5.1网格细化121

4.5.2删除网格122

4.5.3网格单元检查122

4.6直接生成网格125

4.7耦合与约束方程125

4.7.1耦合125

4.7.2约束方程129

4.8本章小结131

第5章 加载与求解132

5.1对象选取、组件与集合132

5.1.1对象选取132

5.1.2组件与集合134

5.2加载139

5.2.1加载过程139

5.2.2加载对象144

5.2.3载荷类型概览144

5.2.4自由度约束145

5.2.5对称边界条件148

5.2.6集中载荷150

5.2.7面载荷152

5.2.8体载荷155

5.2.9惯性载荷156

5.2.10载荷通用操作157

5.2.11载荷步通用设置160

5.2.12加载方式161

5.3求解163

5.3.1分析类型163

5.3.2求解器165

5.3.3求解输出166

5.3.4多载荷步求解167

5.3.5重启动分析168

5.4本章小结169

第6章 后处理170

6.1后处理概述170

6.2通用后处理器（POST1）171

6.2.1读取结果数据172

6.2.2图形方式查看结果176

6.2.3面操作186

6.2.4列表显示结果195

6.2.5将结果映射到路径197

6.2.6结果查看器200

6.2.7部分其他操作200

6.3时间历程后处理器（POST26）201

6.3.1时间历程变量查看器201

6.3.2定义变量202

6.3.3变量数据运算操作205

6.3.4查看变量207

6.4本章小结208

第7章APDL编程209

7.1工具栏设置209

7.2使用参数210

7.2.1参数名210

7.2.2标量参数操作211

7.2.3使用字符参数213

7.2.4参数表达式213

7.2.5参数函数213

7.2.6数组参数214

7.3 APDL宏编程219

7.3.1创建宏219

7.3.2执行宏221

7.3.3局部变量222

7.3.4程序控制223

7.3.5宏嵌套使用与示例225

7.4本章小结225

第8章 线性静力学分析226

8.1概述226

8.1.1线性材料226

8.1.2常用单元229

8.2线性静力学分析过程231

8.2.1建模231

8.2.2加载与求解231

8.2.3查看结果231

8.3简支悬臂梁算例231

8.3.1问题描述与分析231

8.3.2前处理232

8.3.3加载与求解234

8.3.4后处理236

8.4 2D与3D分析对比算例238

8.4.1问题描述与分析238

8.4.2前处理238

8.4.3加载与求解241

8.4.4后处理242

8.5本章小结244

第9章 非线性静力学分析245

9.1概述245

9.1.1几何非线性246

9.1.2材料非线性247

9.2非线性静力学分析过程249

9.2.1建模249

9.2.2求解控制与求解255

9.2.3查看结果257

9.3几何非线性分析算例258

9.3.1问题描述与分析258

9.3.2前处理258

9.3.3加载与求解261

9.3.4后处理263

9.4材料非线性分析算例265

9.4.1问题描述与分析265

9.4.2前处理265

9.4.3加载与求解267

9.4.4后处理268

9.5本章小结269

第10章 屈曲分析270

10.1概述270

10.2屈曲分析过程271

10.2.1线性屈曲分析271

10.2.2非线性屈曲分析273

10.3线性屈曲分析算例274

10.3.1问题描述与分析274

10.3.2前处理275

10.3.3静态分析276

10.3.4求解屈曲分析277

10.3.5后处理277

10.4非线性屈曲分析算例279

10.4.1问题描述与分析279

10.4.2前处理279

10.4.3加载与求解281

10.4.4后处理282

10.5本章小结283

第11章 模态分析284

11.1概述284

11.2模态分析过程285

11.2.1建模285

11.2.2加载与求解286

11.2.3查看结果290

11.2.4施加预应力效应292

11.3弹簧振子固有频率分析算例293

11.3.1问题描述与分析293

11.3.2前处理293

11.3.3加载与求解295

11.3.4后处理296

11.4矩形板模态分析296

11.4.1问题描述与分析296

11.4.2前处理296

11.4.3加载与求解298

11.4.4后处理299

11.5本章小结301

第12章 瞬态分析302

12.1概述302

12.2瞬态分析步骤306

12.2.1完全法分析瞬态过程306

12.2.2模态叠加法分析瞬态过程315

12.3完全法瞬态分析算例317

12.3.1问题描述与分析317

12.3.2前处理317

12.3.3加载与求解318

12.3.4后处理320

12.4模态叠加法瞬态分析算例321

12.4.1问题描述与分析321

12.4.2前处理321

12.4.3模态分析求解322

12.4.4加载与求解322

12.4.5扩展求解323

12.4.6后处理324

12.5本章小结324

第13章 谐响应分析325

13.1概述325

13.1.1谐响应概念325

13.1.2谐响应分析理论简介326

13.2谐响应分析过程329

13.2.1完全法分析过程329

13.2.2模态叠加法334

13.3完全法谐响应分析算例336

13.3.1问题描述与分析336

13.3.2前处理336

13.3.3加载与求解338

13.3.4后处理339

13.4模态叠加法谐响应分析算例340

13.4.1问题描述与分析340

13.4.2前处理340

13.4.3模态分析求解340

13.4.4模态叠加求解341

13.4.5后处理342

13.5本章小结342

第14章 谱分析343

14.1谱分析概述343

14.2谱分析过程344

14.2.1单点响应谱分析过程344

14.2.2随机振动功率谱密度分析348

14.3单点响应谱分析算例354

14.3.1问题描述与分析354

14.3.2前处理354

14.3.3模态分析求解357

14.3.4谱分析求解358

14.3.5组合模态359

14.3.6后处理359

14.4功率谱密度分析算例361

14.4.1问题描述与分析361

14.4.2前阶段分析361

14.4.3功率谱分析求解362

14.5本章小结364

第15章 线性扰动分析365

15.1线性扰动分析概述365

15.1.1假设与限制365

15.1.2线性扰动分析理论概述366

15.2线性扰动分析过程369

15.2.1线性扰动模态分析过程370

15.2.2线性扰动屈曲分析过程370

15.2.3线性扰动谐响应分析过程370

15.3线性扰动谐响应分析算例373

15.3.1问题描述与分析373

15.3.2预分析373

15.3.3线性扰动分析376

15.3.4后处理377

15.4本章小结379

第16章 初始状态分析380

16.1概述380

16.2施加初始状态381

16.2.1施加初始应力381

16.2.2施加初始应变382

16.2.3施加初始塑性应变383

16.2.4使用初始状态文件384

16.3初始应变分析算例385

16.3.1问题描述与分析385

16.3.2前处理385

16.3.3加载与求解387

16.3.4后处理389

16.4本章小结391

第17章 垫片分析392

17.1概述392

17.2垫片分析过程392

17.2.1垫片单元393

17.2.2垫片材料394

17.2.3网格划分398

17.2.4求解与查看结果399

17.3垫片分析算例399

17.3.1问题描述与分析399

17.3.2前处理399

17.3.3加载与求解402

17.3.4后处理405

17.4本章小结406

第18章 断裂力学分析407

18.1概述407

18.1.1模式407

18.1.2力学参数408

18.1.3力学仿真方法410

18.2断裂力学分析过程410

18.2.1建模411

18.2.2J积分计算411

18.2.3能量释放率计算416

18.2.4应力密度系数计算416

18.3应力集中点断裂参数分析算例418

18.3.1问题描述与分析418

18.3.2前处理418

18.3.3加载与求解426

18.3.4后处理427

18.4本章小结429

第19章 脱落分析430

19.1概述430

19.2脱落分析过程430

19.2.1基于VCCT的裂纹扩展分析431

19.2.2基于接口单元的界面脱落分析439

19.2.3基于接触单元的界面脱落分析443

19.3脱落分析算例443

19.3.1问题描述与分析443

19.3.2前处理444

19.3.3设置裂纹扩展路径447

19.3.4加载与求解448

19.3.5后处理450

19.4本章小结452

第20章 疲劳分析453

20.1概述453

20.2疲劳分析过程454

20.2.1疲劳分析过程介绍454

20.2.2疲劳分析命令流样式463

20.3疲劳分析算例463

20.3.1问题描述与分析463

20.3.2前处理463

20.3.3加载与求解465

20.3.4查看结果467

20.3.5疲劳计算468

20.4本章小结470

第21章 梁壳分析471

21.1概述471

21.1.1梁分析概述471

21.1.2壳分析概述472

21.2梁单元建模分析472

21.2.1创建梁截面474

21.2.2使用非线性及复合材料梁截面477

21.3壳单元建模分析480

21.3.1普通壳截面481

21.3.2合成壳截面483

21.4梁单元分析算例484

21.4.1问题描述与分析484

21.4.2前处理484

21.4.3加载与求解489

21.4.4后处理490

21.5壳单元分析算例491

21.5.1问题分析与描述491

21.5.2前处理491

21.5.3加载与求解494

21.5.4后处理494

21.6本章小结495

第22章 复合材料分析496

22.1复合材料分析过程496

22.1.1单元选择496

22.1.2定义材料构造497

22.1.3设置失效准则499

22.1.4建模与后处理501

22.2复合材料分析算例502

22.2.1问题描述与分析502

22.2.2前处理502

22.2.3加载与求解505

22.2.4后处理506

22.3本章小结507

第23章 强化材料分析508

23.1强化材料分析概览508

23.1.1强化方式508

23.1.2强化材料建模过程509

23.1.3强化单元509

23.2离散强化分析算例511

23.2.1问题描述与分析511

23.2.2前处理511

23.2.3加载与求解514

23.2.4后处理515

23.3本章小结516

第24章 接触分析517

24.1概述517

24.2 GUI交互工具518

24.2.1接触管理器518

24.2.2接触向导519

24.3面面接触分析520

24.3.1面面接触单元521

24.3.2面面接触分析过程521

24.4点面接触540

24.4.1点面接触单元540

24.4.2点面接触分析过程541

24.5梁梁接触分析541

24.5.1梁梁接触单元与建模541

24.5.2梁梁接触分析过程542

24.6线面接触543

24.7点点接触543

24.7.1点点接触单元543

24.7.2点点接触分析过程545

24.8多点约束和装配548

24.8.1实体一实体装配与壳-壳装配549

24.8.2壳—实体装配550

24.8.3基于面的约束551

24.9过盈配合算例554

24.9.1问题描述与分析554

24.9.2前处理554

24.9.3加载与求解559

24.9.4后处理560

24.10实体—实体装配算例561

24.10.1问题描述与分析561

24.10.2前处理561

24.10.3加载与求解564

24.10.4后处理565

24.11本章小结566

第25章 多体运动分析567

25.1概述567

25.2运动学分析567

25.2.1柔体建模568

25.2.2刚体建模568

25.2.3连接部件570

25.2.4分析过程572

25.3多体运动分析算例574

25.3.1问题描述与分析574

25.3.2前处理574

25.3.3加载与求解577

25.3.4查看结果578

25.4本章小结580

参考文献581