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內(nèi)容簡介

　　本書選用多個行業(yè)的典型工程實例，具體講解運(yùn)用ANSYS高級有限元分析軟件的思路和詳細(xì)步驟，手把手教給讀者面對一個工程問題如何籌劃方案、建立模型、分析計算、結(jié)果處理等。本書的編寫人員多為博士或具有豐富實踐經(jīng)驗的工程技術(shù)人員，并在書中介紹了他們解決實際問題的經(jīng)驗和技巧。書中的代碼和范例程序均已調(diào)試通過。前言半個世紀(jì)以來，計算機(jī)科學(xué)與應(yīng)用技術(shù)的飛速發(fā)展為人類文明和社會進(jìn)步做出了不可磨滅的貢獻(xiàn)。伴隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，涌現(xiàn)出了一大批通用和專用的科學(xué)研究和工程應(yīng)用軟件（主要有德國的ASKA、英國的PAFEC、法國的SYSTUS、美國的ABQUS、ADINA、ANSYS、BERSAFE、BOSOR、COSMOS、ELAS、MARC和STARDYNE等公司的產(chǎn)品），解決了眾多領(lǐng)域的科學(xué)和工程問題，創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟(jì)和社會效益。ANSYS是最為通用和有效的商用有限元軟件之一，它不斷吸收當(dāng)今世界最新的計算方法和計算機(jī)技術(shù)，引領(lǐng)著有限元界的發(fā)展趨勢，并為全球工業(yè)界所廣泛接受，擁有全球最大的用戶群。它融結(jié)構(gòu)、傳熱學(xué)、流體、電磁、聲學(xué)和爆破分析于一體，具有極為強(qiáng)大的前后處理及計算分析能力，能夠同時模擬結(jié)構(gòu)、熱、流體、電磁以及多種物理場間的耦合效應(yīng)。自1996年落戶中國以來，ANSYS以其強(qiáng)大的功能、可靠的質(zhì)量贏得了中國CAE用戶的認(rèn)可，用戶增長率連續(xù)5年超過30%。該軟件在我國的航空航天、鐵路運(yùn)輸業(yè)、石油化工、機(jī)械制造、能源、汽車、電子、土木工程、造船、生物醫(yī)學(xué)、輕工、地礦、水利等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，為各領(lǐng)域的科學(xué)研究和工程應(yīng)用做出了巨大的貢獻(xiàn)。ANSYS是許多高校學(xué)習(xí)“有限元分析”、“現(xiàn)代CAE工程”的指定分析軟件，深受廣大師生推崇。ANSYS是一個知識和智慧密集型的復(fù)雜高科技產(chǎn)品，軟件版本更新較快，已出版的中文資料也較多，但它們多偏重于介紹ANSYS軟件的基礎(chǔ)理論和基本操作，可以讓讀者較快地熟悉ANSYS軟件的界面和基本功能。同時，網(wǎng)上的資料也非常豐富，但缺乏系統(tǒng)性。讀者要解決具有復(fù)雜科學(xué)和工程背景的實際問題，僅靠現(xiàn)有的ANSYS資料和聯(lián)機(jī)幫助是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。于是，為了幫助眾多的ANSYS初學(xué)者盡快提高其實戰(zhàn)水平，我們編寫了這本ANSYS高級工程有限元分析范例精選。由于相關(guān)的ANSYS入門材料較多且較易獲得，所以本書沒有介紹ANSYS的基礎(chǔ)知識，而是假定讀者已經(jīng)初步了解了ANSYS的安裝及基本操作，通過大量帶有詳細(xì)步驟的工程實例，手把手教給讀者面對一個工程問題如何籌劃方案、建模、分析計算、結(jié)果處理，并融入了一些解決實際問題的相關(guān)經(jīng)驗技巧，編寫風(fēng)格有GUI、APDL及其混合這3種方式。全部范例均來自科學(xué)研究和工程實踐，基本涵蓋了ANSYS的常用應(yīng)用領(lǐng)域，很多范例讀者稍作修改就能解決相關(guān)領(lǐng)域中類似的科研和工程問題。由于書中內(nèi)容涉及范圍較廣，傳統(tǒng)的篇章分類方法（按前后處理、結(jié)構(gòu)、材料和接觸、流體、熱、電磁等分析方法分類）難以勝任。本書采用按行業(yè)分篇的方法。全書共分4篇，第一篇為土木工程篇；第二篇為電子工程篇；第三篇為石油工程篇；第四篇為一般結(jié)構(gòu)分析及其他。書中課題雖然行業(yè)不同，但其解決方案中的思路、技巧對各行各業(yè)的讀者都具有參考價值。本書集結(jié)了十余位不同學(xué)科領(lǐng)域的佼佼者參與編著，力求集百家所長，以提高其實用性和代表性。是全書作者的協(xié)作精神促使了本書的誕生。本書可以作為高校、科研院所的科研人員和研究生的參考書，亦可作為廣大工程技術(shù)人員的參考書。歡迎讀者就書中問題與作者進(jìn)行討論。作者的電子郵件參見附錄。

作者簡介

暫缺《ANSYS高級工程有限元分析范例精選》作者簡介

圖書目錄

緒論 ANSYS介紹
第一篇土木工程篇
第1章工業(yè)廠房主梁吊點(diǎn)計算
1. 1 用ANSYS建模分析
1. 1. 1 確定分析單元
1. 1. 2 建模
1. 1. 3 劃分網(wǎng)格
1. 1. 4 加載. 計算. 分析
第2章混凝土初應(yīng)力問題
2. 1 問題描述
2. 2 解法一：直接法
2. 2. 1 GUI方式
2. 2. 2 APDL方式
2. 3 解法二：FORTRAN與ANSYS混合法
小結(jié)
第3章混凝土墻體施工期溫度應(yīng)力計算
3. 1 問題描述
3. 2 APDL命令流文件
3. 2. 1 建立控制文件control. mt
3. 2. 2 建立熱分析文件tempture. txt
3. 2. 3 建立calcula.txt文件
3. 2. 4 建立s_plot文件
小結(jié)
第4章鋼框架的火災(zāi)反應(yīng)分析
4. 1 分析問題簡介
4. 2 傳熱-靜力耦合分析法
4. 3 單獨(dú)講行傳熱分析和結(jié)構(gòu)分析
4. 3. 1 表格的定義和使用
4. 3. 2 文件的操作與使用
第5章結(jié)構(gòu)的屈曲分析
5. 1 箱形單閉室的結(jié)構(gòu)非線性屈曲分析
5. 1. 1 屈曲分析的概念
5. 1. 2 屈曲分析的類型
5. 1. 3 結(jié)構(gòu)非線性屈曲分析的算例
第6章膜結(jié)構(gòu)非線性有限元分析
6. 1 膜結(jié)構(gòu)及其形態(tài)確定理論概述
6. 1. 1 初始形態(tài)確定分析
6. 1. 2 初始形態(tài)確定的步驟
6. 1. 3 初始形態(tài)確定的非線性有限元方法
6. 2 膜結(jié)構(gòu)形態(tài)確定的實現(xiàn)步驟
6. 3 膜結(jié)構(gòu)形態(tài)確定的分析流程 GUI
6. 3. 1 膜結(jié)構(gòu)算例
6. 3. 2 計算假定
6. 3. 3 結(jié)構(gòu)求解流程
6. 4 膜結(jié)構(gòu)靜力荷載非線性分析
6. 4. 1 膜結(jié)構(gòu)荷載分析概述
6. 4. 2 膜結(jié)構(gòu)荷載分析理論
6. 5 膜結(jié)構(gòu)靜力荷載非線性分析流程 GUI
6. 5. 1 結(jié)構(gòu)模型
6. 5. 2 計算假定
6. 5. 3 計算流程 GUI
6. 6 張拉膜結(jié)構(gòu)模態(tài)分析 GUI
6. 6. 1 膜結(jié)構(gòu)模態(tài)分析基本理論
6. 6. 2 計算假定
6. 6. 3 計算流程 GUI
6. 7 結(jié)構(gòu)分析APDL流程
小結(jié)
第7章輕鋼門式剛架結(jié)構(gòu)整體分析
7. 1 結(jié)構(gòu)模型建立
7. 1. 1 計算假定
7. 1. 2 范例意義
7. 2 門式剛架結(jié)構(gòu)的分析流程（GUI）
7. 2. 1 結(jié)構(gòu)概況
7. 2. 2 結(jié)構(gòu)求解流程
小結(jié)
第8章點(diǎn)式幕墻索桁架結(jié)構(gòu)分析
8. 1 幕墻索桁架結(jié)構(gòu)模型建立
8. 1. 1 計算假定
8. 1. 2 范例意義
8. 2 索桁架結(jié)構(gòu)的分析流程 GUI
8. 2. 1 結(jié)構(gòu)概況
8. 2. 2 結(jié)構(gòu)求解流程
小結(jié)
第9章復(fù)合結(jié)構(gòu)彈塑性分析
9. 1 碳纖維加固的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)彈塑性分析
9. 1. 1 鋼筋混凝土單向板碳纖維加固后的受力性能分析
9. 1. 2 混凝土單向板受力分析流程
小結(jié)
第10章土木工程施工過程仿真分析
10. 1 混凝土拱壩的施工仿真分析流程
10. 1. 1 參數(shù)化APDL語言建立拱壩模型
10. 1. 2 編制模擬混凝土澆注的施工過程
10. 2 預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土橋施工仿真分析流程
10. 2. 1 預(yù)應(yīng)力混凝土橋APDL仿真
10. 2. 2 編制模擬混凝土澆注的施工過程
第11章 RPC預(yù)應(yīng)力混凝土給排水管道分析
11. 1 準(zhǔn)備建立模型
11. 2 開始建立模型
11. 2. 1 建立混凝土單元模型
11. 2. 2 建立箍筋單元
11. 3 對模型施加邊界條件和加載
11. 3. 1 邊界條件的施加
11. 3. 2 施加荷載
11. 4 計算結(jié)果及其后處理
11. 4. 1 運(yùn)行程序得到計算結(jié)果
11. 4. 2 進(jìn)入后處理器進(jìn)行計算結(jié)果分析
第12章單孔地道橋結(jié)構(gòu)分析
12. 1 模型建立
12. 2 求解
12. 3 后處理
第二篇電子工程篇
第13章電子封裝中的熱模擬
13. 1 問題描述
13. 2 熱模擬流程
13. 2. 1 設(shè)定結(jié)構(gòu)基本參數(shù) 以國際單位表示
13. 2. 2 選擇單元類型
13. 2. 3 定義材料參數(shù)
13. 2. 4 建立幾何模型
13. 2. 5 賦材料屬性
13. 2. 6 劃分網(wǎng)格
13. 2. 7 施加載荷并求解
13. 2. 8 查看溫度分布圖
13. 2. 9 熱平衡分析
第14章電子封裝中的熱-流體耦合模擬
14. 1 問題描述
14. 2 模擬流程
14. 2. 1 設(shè)定結(jié)構(gòu)基本參數(shù) 以國際單位表示
14. 2. 2 選擇單元類型
14. 2. 3 定義材料參數(shù)
14. 2. 4 建立幾何模型
14. 2. 5 賦予材料屬性
14. 2. 6 劃分網(wǎng)格
14. 2. 7 施加載荷并求解
14. 2. 8 查看溫度分布圖
第15章電子封裝中熱循環(huán)加載下的力學(xué)模擬
15. 1 問題描述
15. 2 模擬流程
15. 2. 1 設(shè)定結(jié)構(gòu)基本參數(shù) 以國際單位表示
15. 2. 2 選擇單元類型
15. 2. 3 定義材料參數(shù)
15. 2. 4 建立幾何模型
15. 2. 5 賦予材料屬性
15. 2. 6 劃分網(wǎng)格
15. 2. 7 施加載荷并求解
15. 2. 8 查看結(jié)果
第16章壓電耦合場分析
16. 1 壓電耦合場分析說明
16. 1. 1 壓電矩陣
16. 1. 2 壓電材料本構(gòu)方程
16. 2 壓電實例
16. 2. 1 模型說明
16. 2. 2 命令流
16. 2. 3 結(jié)果
第三篇石油工程篇
第17章偏磨套管抗擠強(qiáng)度分析
17. 1 偏磨套管抗擠強(qiáng)度分析總體思路
17. 2 偏磨套管抗擠強(qiáng)度分析過程
17. 2. 1 問題的描述
17. 2. 2 分析過程GUI方法
17. 2. 3 結(jié)果處理及計算套管抗擠強(qiáng)度
17. 2. 4 分析過程APDL程序方法
第18章彎曲段套管抗擠強(qiáng)度分析
18. 1 彎曲段套管抗擠強(qiáng)度分析總體思路
18. 2 彎曲段套管抗擠強(qiáng)度分析過程
18. 2. 1 問題的描述
18. 2. 2 分析過程GUI方法
18. 2. 3 結(jié)果處理及計算套管抗擠強(qiáng)度
18. 2. 4 分析過程APDL程序方法
小結(jié)
第19章氣動剎車裝置橡膠活塞膜分析
19. 1 氣動剎車裝置橡膠膜力學(xué)模型
19. 1. 1 幾何結(jié)構(gòu)
19. 1. 2 材料參數(shù)
19. 1. 3 模型邊界條件
19. 2 分析過程
19. 2. 1 分析過程APDL方法
19. 2. 2 應(yīng)力及位移分析
19. 3 優(yōu)化設(shè)計
19. 3. 1 膜體厚度及圓角優(yōu)化
19. 3. 2 膜體中心半徑優(yōu)化
19. 3. 3 膜體材料優(yōu)化
小結(jié)
第20章套管接箍磨損分析
20. 1 力學(xué)模型
20. 1. 1 幾何結(jié)構(gòu)
20. 1. 2 材料參數(shù)
20. 1. 3 邊界條件
20. 1. 4 判據(jù)準(zhǔn)則
20. 1. 5 模型離散
20. 2 分析過程
20. 2. 1 分析過程APDL方法
20. 2. 2 應(yīng)力分析
20. 3 數(shù)據(jù)處理
20. 3. 1 磨損量與抗內(nèi)壓性能的關(guān)系
20. 3. 2 磨損量與抗拉性能的關(guān)系
20. 3. 3 沿路徑應(yīng)力變化規(guī)律
小結(jié)
第四篇一般結(jié)構(gòu)分析及其他
第21章螺栓和法蘭連接的接觸分析
21. 1 螺栓和法蘭連接的接觸分析
21. 1. 1 主軸聯(lián)軸螺栓作用
21. 1. 2 主軸聯(lián)軸螺栓分析流程
小結(jié)
第22章復(fù)雜函數(shù)加載及實例
22. 1 復(fù)雜載荷
22. 1. 1 余弦載荷
22. 1. 2 余弦載荷加載流程
第23章網(wǎng)格劃分及實例
23. 1 復(fù)雜有限元網(wǎng)格劃分的基本原則
23. 1. 1 網(wǎng)格密度
23. 1. 2 網(wǎng)格疏密
23. 1. 3 單元階次
23. 1. 4 網(wǎng)格質(zhì)量
23. 1. 5 網(wǎng)格分界面和分界點(diǎn)
23. 1. 6 位移協(xié)調(diào)性
23. 1. 7 網(wǎng)格布局
23. 1. 8 節(jié)點(diǎn)和單元編號
23. 2 有限元網(wǎng)格劃分實例
第24章基于ANSYS的三維應(yīng)力強(qiáng)度因子計算
24. 1 背景介紹
24. 2 使用ANSYS分析注意事項
24. 3 問題描述
24. 4 具體分析
24. 4. 1 建立模型
小結(jié)
第25章冷噴涂過程中固態(tài)粒子與基體的變形分析
25. 1 冷噴涂工藝
25. 1. 1 冷噴涂工藝過程
25. 1. 2 具體問題的描述
25. 2 粒子與基體變形分析
25. 2. 1 求解思路
25. 2. 2 具體求解過程
附錄