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第1章 ANSYS软件概述1

1.1 有限元技术简介1

1.1.1 有限元技术的发展1

1.1.2 有限元方法的基本概念2

1.2 ANSYS软件介绍3

1.3 ANSYS软件的安装介绍6

1.4 ANSYS软件的图形用户界面14

1.4.1 启动图形用户界面及工作目录的设置14

1.4.2 ANSYS软件图形用户界面的功能15

1.4.3 ANSYS软件的文件格式18

1.4.4 ANSYS软件的图形控制18

1.4.5 ANSYS软件的架构层次和四大处理器19

1.4.6 典型的ANSYS分析过程19

1.5 ANSYS软件的快速入门20

1.5.1 问题描述20

1.5.2 预处理阶段20

1.5.3 施加边界条件24

1.5.4 求解与结果分析25

1.5.5 理论解和ANSYS解比较28

1.6 练习题28

第2章 程序设计语言APDL30

2.1 APDL语言的参数30

2.1.1 参数的概念与类型30

2.1.2 参数命名规则30

2.1.3 参数的定义与赋值操作31

2.1.4 参数的删除操作31

2.1.5 数组参数31

2.2 APDL语言的流程控制33

2.2.1 *GO无条件分支33

2.2.2 *IF...*IFELSE...*ELSE...*ENDIF条件分支33

2.2.3 *DO...*ENDDO循环34

2.2.4 *DOWHILE循环35

2.2.5 *REPEAT循环35

2.3 宏文件35

2.3.1 使用*CREATE命令创建宏文件36

2.3.2 使用*CFOPEN.*CFWRITE和*CFCLOS命令创建宏文件37

2.3.3 使用/TEE命令创建宏文件38

2.3.4 使用GUI创建宏文件38

2.4 运算符号、函数和函数编辑器39

2.4.1 运算符号39

2.4.2 函数40

2.4.3 函数编辑器41

2.5 APDL语言的实例42

2.6 练习题44

第3章 建模与网格划分46

3.1 实体建模方法46

3.1.1 实体建模概念46

3.1.2 规划建模方案47

3.1.3 自上而下建模48

3.1.4 自下而上建模63

3.2 几何模型的导入77

3.2.1 将IGES文件输入ANSYS中77

3.2.2 使用ANSYS的CAD接口79

3.3 划分网格84

3.3.1 定义单元属性84

3.3.2 控制网格密度86

3.3.3 改变网格89

3.3.4 层状网格划分91

3.3.5 网格划分实例92

3.4 高级划分网格95

3.4.1 单元选择95

3.4.2 映射网格划分97

3.4.3 过渡网格划分107

3.4.4 网格的拖拽110

3.4.5 扫掠网格划分114

3.5 练习题120

第4章 加载与后处理122

4.1 载荷与载荷步122

4.1.1 载荷122

4.1.2 载荷步、子步、平衡迭代步123

4.1.3 跟踪中时间的作用123

4.1.4 阶跃载荷和斜坡载荷124

4.1.5 加载125

4.2 多步载荷144

4.2.1 多次求解方法144

4.2.2 载荷步文件方法144

4.2.3 向量参数方法145

4.2.4 连杆的加载145

4.3 耦合与约束方程149

4.3.1 耦合149

4.3.2 约束方程151

4.4 通用后处理155

4.4.1 结果文件和读取结果155

4.4.2 在POST1中观察结果156

4.4.3 结果坐标系和结果数学运算160

4.4.4 误差估计162

4.4.5 结果观察器162

4.4.6 报告生成器164

4.5 高级后处理技术165

4.5.1 载荷工况的组合165

4.5.2 路径操作167

4.5.3 时间历程后处理器（POST26）172

4.5.4 连杆后处理176

4.6 练习题184

第5章 结构静力学分析186

5.1 结构分析概述186

5.1.1 静力分析中的载荷186

5.1.2 ANSYS静力分析的求解步骤187

5.2 工字钢梁静力分析188

5.3 钢桁梁静力分析199

5.4 复合板静力分析215

5.5 练习题228

第6章 结构动力学分析230

6.1 结构动力学分析概述230

6.1.1 结构动力学简介230

6.1.2 结构动力学通用运动方程231

6.1.3 结构动力学方程求解方法231

6.2 结构模态分析232

6.2.1 ANSYS模态提取方法232

6.2.2 模态分析的步骤233

6.2.3 索的模态分析235

6.3 结构谐响应分析255

6.3.1 谐响应分析的方法256

6.3.2 谐响应分析的步骤256

6.3.3 质量块谐响应分析258

6.4 结构瞬态动力学分析273

6.4.1 瞬态动力学分析方法273

6.4.2 瞬态动力学分析步骤274

6.4.3 质量块瞬态动力学分析276

6.5 练习题293

第7章 热分析295

7.1 热分析基础295

7.1.1 传热学理论295

7.1.2 热传递的方式296

7.1.3 温度场有限元分析的基本理论296

7.2 稳态传热分析298

7.2.1 稳态传热分析单元298

7.2.2 稳态热分析的基本过程301

7.2.3 稳态热分析实例306

7.3 瞬态传热分析315

7.3.1 瞬态传热分析315

7.3.2 瞬态热分析的基本过程316

7.3.3 瞬态热分析实例318

7.4 热-结构耦合分析330

7.4.1 直接耦合法330

7.4.2 间接耦合法332

7.4.3 间接耦合法实例332

7.5 练习题340

第8章 电场分析341

8.1 电场分析中的单元341

8.1.1 传导杆单元341

8.1.2 二维实体单元342

8.1.3 三维实体单元343

8.1.4 壳单元346

8.1.5 特殊单元347

8.2 稳流电场实例分析348

8.2.1 问题描述348

8.2.2 问题求解349

8.3 静电场实例分析353

8.3.1 问题描述353

8.3.2 问题求解353

8.3.3 命令流求解法367

8.4 谐性电场实例分析368

8.4.1 问题描述369

8.4.2 问题求解369

8.5 暂态电场实例分析372

8.5.1 问题描述372

8.5.2 问题求解373

8.6 练习题378

第9章 综合实例分析379

9.1 问题描述379

9.2 连杆应力场分析380

9.2.1 分析过程381

9.2.2 详细操作过程381

9.2.3 小结397

9.3 连杆模态分析398

9.3.1 分析过程398

9.3.2 详细操作过程398

9.4 连杆温度场分析408

9.4.1 分析过程408

9.4.2 详细操作过程409

9.5 练习题416

参考文献418