目 錄
第1章　有限元法簡介 （1）
1.1 有限元法的產(chǎn)生 （1）
1.1.1 有限元法的發(fā)展過程 （1）
1.1.2 有限元法的基本思想 （2）
1.1.3 有限元法的分類 （3）
1.2 有限元法的基本步驟、誤差和特點 （3）
1.2.1 有限元法基本步驟 （3）
1.2.2 有限元解的誤差及產(chǎn)生原因 （5）
1.2.3 有限元法的特點 （5）
1.3 有限元法的應用 （6）
1.3.1 有限元法的應用領域 （6）
1.3.2 有限元法在工程中的應用 （7）
1.3.3 有限元法在產(chǎn)品開發(fā)中的作用 （8）
1.4 彈性力學基本知識 （9）
1.4.1 彈性力學的基本假設 （9）
1.4.2 彈性力學的基本變量 （9）
1.4.3 彈性力學的基本方程 （13）
1.4.4 彈性問題的能量原理 （15）
1.4.5 彈性力學的平面問題 （17）
習題 （21）
第2章　平面問題的有限元法 （22）
2.1 結構的離散化 （22）
2.2 單元分析 （23）
2.2.1 位移函數(shù) （24）
2.2.2 單元應變 （27）
2.2.3 單元應力 （28）
2.2.4 單元剛度矩陣 （29）
2.3 單元等效節(jié)點力 （31）
2.4 整體分析 （33）
2.5 有限元法解題過程與算例 （38）
2.6 邊界條件的處理 （45）
2.7 計算結果的整理 （46）
2.8 矩形單元 （46）
2.8.1 位移函數(shù) （47）
2.8.2 單元應變 （48）
2.8.3 單元應力 （49）
2.8.4 單元剛度矩陣 （49）
2.8.5 單元等效節(jié)點力 （49）
2.8.6 整體平衡方程 （50）
2.8.7 矩形單元與三角形單元的比較 （50）
2.8.8 解的收斂性 （50）
習題 （50）
第3章　空間問題和軸對稱問題有限元法 （54）
3.1 空間問題的特點 （54）
3.2 采用四面體單元解一般空間問題 （54）
3.2.1 結構離散化 （54）
3.2.2 單元位移函數(shù) （54）
3.2.3 單元的應變與應力 （56）
3.2.4 單元剛度矩陣 （57）
3.2.5 單元等效節(jié)點力 （58）
3.3 軸對稱問題的有限元法 （59）
3.3.1 軸對稱問題的定義 （59）
3.3.2 基本變量和基本方程 （59）
3.3.3 軸對稱問題的網(wǎng)格劃分 （60）
3.3.4 軸對稱問題的單元分析 （61）
習題 （66）
第4章　等參數(shù)單元與數(shù)值積分 （50）
4.1 等參數(shù)單元的基本概念 （68）
4.2 平面八節(jié)點四邊形等參數(shù)單元 （70）
4.2.1 單元位移函數(shù) （71）
4.2.2 單元應變 （73）
4.2.3 單元應力 （74）
4.2.4 單元剛度矩陣 （75）
4.3 空間二十節(jié)點六面體等參數(shù)單元 （76）
4.3.1 單元位移函數(shù) （76）
4.3.2 單元應變 （77）
4.3.3 單元應力 （79）
4.3.4 單元剛度矩陣 （80）
4.3.5 單元等效節(jié)點力 （81）
4.4 高斯求積法 （82）
習題 （85）
第5章　ANSYS基本操作 （87）
5.1 ANSYS概述 （87）
5.1.1 ANSYS簡介 （87）
5.1.2 ANSYS的啟動、退出與交互界面環(huán)境 （88）
5.2 ANSYS常用菜單與對話框操作 （89）
5.2.1 主菜單 （89）
5.2.2 工具菜單 （91）
5.2.3 命令輸入窗口 （96）
5.2.4 快捷功能按鈕 （97）
5.2.5　工具條按鈕 （97）
5.2.6 （可見/隱藏）按鈕 （97）
5.2.7 “OK”與“Apply”（對話框執(zhí)行）按鈕 （97）
5.2.8 Pan Zoom Rotate（圖形變換）對話框 （98）
5.2.9 “拾取”對話框 （100）
5.3 ANSYS的坐標系 （101）
5.3.1 總體坐標系 （101）
5.3.2 局部坐標系 （102）
5.3.3 工作平面 （104）
5.3.4 激活坐標系 （107）
5.4 ANSYS有限元分析過程及實例入門 （108）
5.4.1 ANSYS主菜單系統(tǒng) （108）
5.4.2 ANSYS有限元分析的標準步驟 （108）
5.4.3 ANSYS分析任務與分析目標 （109）
5.4.4 ANSYS分析實例 （109）
習題 （120）
第6章 實體建模 （121）
6.1 實體建模概述 （121）
6.1.1 實體建模的方法 （121）
6.1.2 實體建模菜單系統(tǒng) （122）
6.2 創(chuàng)建基本幾何對象 （122）
6.2.1 關鍵點的創(chuàng)建 （123）
6.2.2 線的創(chuàng)建 （125）
6.2.3 面的創(chuàng)建 （127）
6.2.4 體的創(chuàng)建 （132）
6.3 布爾運算 （136）
6.4 拖拉 （140）
6.5 編輯功能 （141）
6.5.1 縮放 （141）
6.5.2 移動 （142）
6.5.3 復制 （142）
6.5.4 鏡像 （143）
6.5.5 編輯操作綜合訓練 （144）
6.6 刪除幾何對象 （146）
6.7 合并重合幾何對象 （146）
6.8 軸承座實體建模 （147）
習題 （154）
第7章 網(wǎng)格劃分與創(chuàng)建有限元模型 （157）
7.1 創(chuàng)建有限元模型概述 （157）
7.1.1 創(chuàng)建有限元模型的方法 （157）
7.1.2 創(chuàng)建有限元模型的基本過程 （157）
7.2 定義單元屬性 （158）
7.2.1 定義單元類型 （158）
7.2.2 定義實常數(shù) （160）
7.2.3 定義材料屬性 （162）
7.3 直接法創(chuàng)建有限元模型實例 （165）
7.4 網(wǎng)格劃分控制 （168）
7.4.1 網(wǎng)格劃分工具 （168）
7.4.2 設置單元屬性 （169）
7.4.3 網(wǎng)格密度控制 （169）
7.4.4 單元尺寸控制 （172）
7.4.5 單元形狀控制 （173）
7.4.6 網(wǎng)格劃分器選擇 （175）
7.4.7 網(wǎng)格加密操作 （175）
7.4.8 清除實體模型上的網(wǎng)格 （176）
習題 （177）
第8章 施加載荷與求解 （178）
8.1 施加載荷與求解概述 （178）
8.1.1 選擇分析類型 （178）
8.1.2 設置分析類型選項 （179）
8.1.3 載荷及其分類 （180）
8.1.4 載荷步與載荷子步 （180）
8.1.5 設置載荷步選項 （181）
8.1.6 求解控制 （182）
8.1.7 多載荷步求解 （183）
8.1.8 載荷施加的途徑 （184）
8.1.9 載荷的顯示 （184）
8.2 載荷的施加 （185）
8.2.1 施加自由度約束 （185）
8.2.2 施加集中載荷 （189）
8.2.3 施加表面載荷 （191）
8.2.4 施加體載荷 （195）
8.2.5 施加慣性載荷 （196）
8.2.6 施加特殊載荷 （197）
8.3 求解 （198）
8.3.1 模型檢查 （198）
8.3.2 選擇合適的求解器 （198）
8.3.3 執(zhí)行求解 （199）
8.3.4 中斷和重新啟動 （200）
習題 （201）
第9章 后處理 （202）
9.1 后處理概述 （202）
9.1.1 后處理 （202）
9.1.2 后處理器 （202）
9.1.3 結果文件 （202）
9.1.4 結果數(shù)據(jù) （203）
9.2 通用后處理技術 （203）
9.2.1 通用后處理的一般步驟及菜單系統(tǒng) （203）
9.2.2 選擇結果文件與結果數(shù)據(jù) （203）
9.2.3 查看結果文件包含的結果序列 （204）
9.2.4 讀入用于后處理的結果序列 （204）
9.2.5 結果輸出方式控制 （205）
9.2.6 圖形顯示結果 （206）
9.2.7 列表顯示結果信息 （209）
9.2.8 查詢節(jié)點及單元結果 （210）
9.2.9 抓取結果顯示圖片 （211）
9.2.10 動畫顯示結果 （211）
9.3 時間歷程后處理技術 （212）
9.3.1 定義和存儲變量 （213）
9.3.2 變量的操作 （216）
9.3.3 查看變量 （220）
習題 （224）
第10章 結構線性靜力分析 （226）
10.1 結構靜力分析簡介 （226）
10.2 鋼支架的平面問題分析 （226）
10.3 聯(lián)軸器的三維結構分析 （233）
10.4 轉輪的軸對稱結構分析 （241）
10.5 輪子的周期對稱結構分析 （250）
習題 （254）
第11章 結構動力學分析 （256）
11.1 ANSYS動力學分析簡介 （256）
11.1.1 動力學分析的概念 （256）
11.1.2 動力學分析的類型 （256）
11.1.3 動力學分析的基本步驟 （257）
11.2 飛機機翼的模態(tài)分析 （262）
11.3 彈簧質(zhì)量系統(tǒng)的諧響應分析 （268）
11.4 鋼梁的瞬態(tài)動力學分析 （275）
習題 （285）
第12章 非線性結構分析 （287）
12.1 非線性分析概述 （287）
12.1.1 非線性分析的定義 （287）
12.1.2 非線性分析的步驟 （288）
12.2 幾何非線性分析 （288）
12.2.1 幾何非線性基礎 （288）
12.2.2 懸臂梁的幾何非線性分析 （288）
12.3 彈塑性分析 （293）
12.3.1 彈塑性分析基礎 （293）
12.3.2 沖孔過程分析 （294）
12.4 接觸分析 （298）
12.4.1 接觸分析基礎 （298）
12.4.2 銷與銷孔接觸分析 （299）
12.4.3 鋁材擠壓成型接觸分析 （308）
習題 （312）
第13章 熱分析 （314）
13.1 熱分析概述 （314）
13.1.1 熱分析的目的 （314）
13.1.2 熱傳遞的方式 （314）
13.1.3 熱分析單元 （315）
13.1.4 ANSYS熱分析的載荷 （315）
13.1.5 ANSYS熱分析的基本過程 （316）
13.2 供熱管道穩(wěn)態(tài)熱分析 （316）
13.3 淬火過程瞬態(tài)熱分析 （318）
13.4 鑄造過程瞬態(tài)熱分析 （321）
13.4.1 相變問題應用 （321）
13.4.2 鑄造過程模擬仿真 （321）
13.5 包含焊縫的金屬板熱膨脹分析 （324）
習題 （331）
附錄 ANSYS程序中常用量和單位 （333）
參考文獻 （334）