ANSYS 14.0有限元結構分析及實例解析

1.1 有限單元法（FEM）及ANSYS 14.0簡介 1
1.2 ANSYS14.0的基本操作及界面介紹 2
1.2.1 ANSYS14.0的啟動與退出 2
1.2.2 ANSYS14.0主界面介紹 3
1.3 ANSYS14.0的基本模塊 16
1.4 有限單元法及ANSYS14.0的分析流程 18
1.5 ANSYS14.0常見的文件類型 20
第2章 幾何建模 21
2.1 幾何建模簡介 21
2.2 自底向上建模方法 22
2.2.1 關鍵點 22
2.2.2 硬點（Hard Point） 24
2.2.3 定義線（Lines） 25
2.2.4 定義面（Areas） 28
2.2.5 體（Volume） 30
2.3 自頂向下建模方法 30
2.3.1 創(chuàng)建面體素 31
2.3.2 創(chuàng)建實體體素 33
2.4 實體模型的布爾運算 37
2.4.1 布爾運算的設置 37
2.4.2 交運算 38
2.4.3 加運算 39
2.4.4 減運算 40
2.4.5 分割運算 40
2.4.6 粘接運算 43
2.5 實體模型的幾何特性計算 43
2.5.1 計算兩點間的距離 43
2.5.2 實體圖元的縮放 44
2.5.3 計算實體幾何特性 44
2.6 坐標系在建模中的應用 44
2.7 連動片的實體建模 46
第3章 ANSYS模型網(wǎng)格的劃分 52
3.1 網(wǎng)格劃分概述 52
3.2 ANSYS14.0提供的主要單元介紹 53
3.3 定義單元屬性 53
3.3.1 定義單元屬性 53
3.3.2 分配單元屬性 55
3.4 網(wǎng)格劃分工具 55
3.4.1 單元屬性設置（Element Attributes） 56
3.4.2 網(wǎng)格劃分控制(Smart Size) 56
3.4.3 單元控制 58
3.5 網(wǎng)格的修改 62
3.5.1 網(wǎng)格的質量檢查 62
3.5.2 網(wǎng)格的修改 62
3.6 實例--挖掘機上齒輪網(wǎng)格的劃分 63
第4章 加載 65
4.1 加載的定義 65
4.1.1 載荷的定義 65
4.1.2 加載的對象 65
4.1.3 加載操作 66
4.2 載荷的種類 66
4.3 添加載荷應遵循的原則 67
4.4 載荷步選項介紹及設置 67
4.4.1 載荷步介紹 67
4.4.2 載荷步設置 68
4.4.3 載荷的施加 69
4.4.4 加載自由度(DOF)約束 69
4.4.5 施加集中載荷 70
4.4.6 施加分布載荷 71
第5章 求解 72
5.1 求解器的類型 72
5.2 求解器的選擇原則 73
5.3 求解步驟 73
5.4 求解 74
5.4.1 求解方式 74
5.4.2 求解失敗原因 75
第6章 后處理 76
6.1 后處理簡介 76
6.2 通用后處理器（POST1） 76
6.2.1 圖形顯示 76
6.2.2 列表顯示 79
6.2.3 Results Viewer 80
6.3 時間歷程后處理器（POST26） 82
6.4 后處理應用實例 85
6.4.1 通用后處理器（POST1）在某直升機導彈架的靜力分析中的應用 85
6.4.2 通用后處理器（POST1）在某型號機箱的模態(tài)分析中的應用 88
6.4.3 后處理模塊（POST26）在某懸臂梁的諧波分析中的應用 90
第7章 結構線性靜力分析 92
7.1 靜力分析的求解步驟 92
7.2 靜力分析實例解析一--桿系結構的靜力學分析 93
7.3 靜力分析實例解析二--平面問題的靜力學分析實例 101
第8章 模態(tài)分析 111
8.1 模態(tài)分析的理論基礎 111
8.2 模態(tài)分析的基本方法 112
8.3 模態(tài)分析的基本步驟 112
8.4 ANSYS中模態(tài)分析具體過程(實例) 116
第9章 諧響應分析 125
9.1 諧響應分析概述 125
9.2 諧響應分析的理論基礎 125
9.3 諧響應分析可施加的載荷及表示形式 126
9.4 諧響應分析的三種求解方法 127
9.5 完全法諧響應分析的步驟 128
9.6 諧響應分析實例--利用完全法進行某質量彈簧模型的諧響應分析 129
第10章 譜分析 138
10.1 譜分析概述 138
10.2 譜分析的四種求解方法 138
10.3 譜分析實例--某類型塔式電線桿的隨機響應振動分析（PSD） 144
第11章 瞬態(tài)動力學分析 159
11.1 瞬態(tài)動力學分析簡述 159
11.2 瞬態(tài)動力學分析的理論基礎 159
11.2.1 瞬態(tài)動力學分析的兩個基本假設 159
11.2.2 瞬態(tài)動力學分析的理論基礎 159
11.3 瞬態(tài)動力學分析的三種求解方法 161
11.4 完全法瞬態(tài)動力學分析的步驟 162
11.4.1 建立模型 162
11.4.2 施加載荷 162
11.4.3 求解 168
11.4.4 后處理 168
11.5 瞬態(tài)動力學分析實例--某底桌在載荷下瞬態(tài)動力學分析
（載荷施加方法采用多載荷步法） 168
第12章 非線性分析 175
12.1 非線性分析簡介 175
12.2 非線性分析的計算 176
12.2.1 牛頓-拉普森（Newton-Raphson）法 176
12.2.2 非線性分析的基本步驟 177
12.3 幾何非線性分析 180
12.3.1 大應變效應 180
12.3.2 應力-應變 181
12.3.3 單元形狀 181
12.3.4 小應變大轉動 181
12.3.5 某彈塑性圓盤的非線性分析 181
12.4 接觸分析 189
12.4.1 接觸問題概述 189
12.4.2 ANSYS的接觸分類 190
12.4.3 ANSYS接觸分析的步驟 191
12.4.4 工程實例：將軸從盤心拔出時的接觸應力分析 191
12.5 屈曲分析 197
12.5.1 屈曲分析的類型 197
12.5.2 特征值（線性）屈曲分析的基礎知識 197
12.5.3 特征值（線性）屈曲分析的步驟 198
12.5.4 某懸臂梁在預應力載荷條件下的屈曲分析 200
第13章 DesignXplorer 204
13.1 DesignXplorer簡介 204
13.2 DesignXplorer近似方法 205
13.3 DesignXplorer所支持的單元類型 205
13.4 DesignXplorer的步驟 206
13.5 DesignXplorer實例解析 210
第14章 概率設計 218
14.1 概率設計簡介 218
14.2 隨機輸入?yún)?shù)的分布函數(shù)類型 218
14.3 概率設計的計算方法 221
14.4 概率設計的步驟 225
14.5 概率設計實例--某導軌的概率分析 234
參考文獻 239