有限元分析：ANSYS 13.0從入門到實戰(zhàn)

出版說明

前言

第1章 緒論

1.1 有限單元法概述

1.2 ANSYS基本原理

1.2.1 ANSYS計算中的基本方程

1.2.2 ANSYS計算的基本方法

1.2.3 ANSYS計算的基本流程

1.3 ANSYS13.0簡介與基本使用

1.3.1 軟件功能簡介

1.3.2 前處理模塊

1.3.3 分析計算模塊

1.3.4 后處理模塊

第2章 坐標系和工作平面

2.1 坐標系

2.1.1 坐標系簡介

2.1.2 坐標系的定義

2.1.3 坐標系的激活

2.2 工作平面

2.2.1 工作平面的定義

2.2.2 工作平面的操作

2.2.3 工作平面的增強功能

第3章 建立模型

3.1 建立實體模型的方法

3.2 自下向上建模

3.2.1 關(guān)鍵點

3.2.2 硬點

3.2.3 線

3.2.4 面

3.2.5 體

3.3 自上向下建模

3.3.1 定義面

3.3.2 定義體

3.4 布爾運算

3.4.1 交運算

3.4.2 加運算

3.4.3 減運算

3.4.4 分割運算

3.4.5 搭接運算

3.4.6 互分運算

3.4.7 粘接運算

3.5 其他建立實體模型的方法

3.5.1 移動和復制實體模型

3.5.2 質(zhì)量和慣量的計算

3.6 有限元模型

3.6.1 節(jié)點

3.6.2 單元

3.7 從CAD中導入模型

3.7.1 概述

3.7.2 CAD模型的導入

3.8 參數(shù)化建模

3.8.1 參數(shù)化建模簡介

3.8.2 使用參數(shù)

3.8.3 APDL中的控制命令

第4章 網(wǎng)格劃分

4.1 網(wǎng)格劃分概述

4.2 定義單元屬性

4.2.1 定義單元屬性表

4.2.2 分配單元屬性

4.3 網(wǎng)格劃分工具

4,4單元尺寸控制

4.4.1 智能單元尺寸控制

4.4.2 人工單元尺寸控制

4.4.3 裂紋尖端網(wǎng)格劃分控制

4.5 網(wǎng)格劃分器

4.5.1 三角形表面網(wǎng)格劃分

4.5.2 四邊形表面網(wǎng)格劃分

4.5.3 四面體單元網(wǎng)格劃分

4.5.4 控制四面體單元的改進

4.6 網(wǎng)格劃分方法

4.6.1 由網(wǎng)格劃分

4.6.2 映射網(wǎng)格劃分

4.6.3 體掃掠生成網(wǎng)格

4.7 修改網(wǎng)格

4.7.1 重新劃分網(wǎng)格

4.7.2 清除網(wǎng)格

4.7.3 細化局部網(wǎng)格

第5章 耦合和約束方程

5.1 耦合的概念

5.2 定義耦合自由度

5.2.1 在給定節(jié)點處定義并修改耦合自由度

5.2.2 耦合重合節(jié)點

5.2.3 定義更多的耦合集

5.2.4 列表和刪除耦合集

5.2.5 耦合的注意事項

5.3 約束方程的定義

5.4 定義約束方程

5.4.1 直接方法

5.4.2 修改約束方程

5.4.3 接與自動定義約束方程的對比

第6章 加載

6.1 載荷的概念

6.2 載荷步、子步和平衡迭代

6.3 時間的作用

6.4 階躍載荷和斜坡載荷

6.5 施加載荷的方法

6.5.1 實體模型載荷

6.5.2 有限單元載荷

6.5.3 自由度約束

6.5.4 施加對稱或反對稱邊界條件

6.5.5 施加集中力載荷

6.5.6 施加壓力載荷

6.5.7 施加結(jié)構(gòu)體載荷——溫度

6.5.8 慣性載荷

6.5.9 施加軸對稱載荷

6.5.10 施加表格型載荷

6.5.11 施加函數(shù)型載荷

6.6 設(shè)置載荷步選項

6.6.1 通用選項

6.6.2 動力學分析選項

6.6.3 非線性選項

6.6.4 輸出控制

6.7 創(chuàng)建多載荷步文件

6.8 定義接頭固定處預拉伸

6.8.1 使用PSMESH命令

6.8.2 使用EINTF命令

6.8.3 執(zhí)行拉伸分析的典型過程

第7章 求解

7.1 選擇求解器

7.2 求解器的類型

7.2.1 波前求解器

7.2.2 稀疏矩陣直接解法求解器

7.2.3 雅可比共軛梯度法求解器

7.2.4 不完全喬累斯基共軛梯度法求解器

7.2.5 預條件共軛梯度法求解器

7.2.6 代數(shù)多柵求解器

7.2.7 分布式求解器

7.2.8 自動迭代（快速）求解器選項

7.3 在某些類型結(jié)構(gòu)分析時使用特殊求解工具

7.3.1 使用簡化求解菜單

7.3.2 使用求解控制對話框

7.4 獲得解答

7.5 求解多載荷步

7.5.1 使用多步求解法

7.5.2 使用載荷步文件法

7.6 奇異解

第8章 后處理技術(shù)

8.1 后處理的基本概念

8.2 結(jié)果文件

8.3 后處理可用的數(shù)據(jù)類型

8.4 通用后處理器POST1

8.4.1 POST1概述

8.4.2 將數(shù)據(jù)結(jié)果讀入數(shù)據(jù)庫

8.4.3 在POST1中觀察結(jié)果

8.4.4 POSTI的其他后處理內(nèi)容

……

第9章 設(shè)計ANSYS分析方案

第10章 結(jié)構(gòu)線性靜力分析

第11章 模態(tài)分析

第12章 諧響應(yīng)分析

第13章 譜分析

第14章 瞬態(tài)動力學分析

第15章 非線性分析

第16章 接觸分析

第1 7章 復合材料

第18章 斷裂力學分析

第19章 熱分析

第20章 邊坡穩(wěn)定性分析

第21章 界面開裂與失效模擬

第22章 襯墊連接模擬

第23章 齒輪分析

第24章 轉(zhuǎn)子動力學分析

第25章 焊接工程問題分析

第26章 優(yōu)化設(shè)計

第27章 拓撲優(yōu)化

第28章 疲勞分析

第29章 自適應(yīng)網(wǎng)格劃分

第30章 可靠性分析

附錄2100433B

這是以ANSYS13.0為平臺撰寫的一部從入門到精通的實用自學與提高教程，全面介紹.了有限元分析的理論基礎(chǔ)、有限元分析流程、實體建模、網(wǎng)格劃分、耦合和約束方程、加載、求解、后處理技術(shù)、設(shè)計ANSYS分析方案、結(jié)構(gòu)線性靜力分析、模態(tài)分析、諧響應(yīng)分析、譜分析、瞬態(tài)動力學分析、斷裂力學分析、邊坡穩(wěn)定性分析、界面開裂與失效模擬、襯墊連接模擬、齒輪分析、轉(zhuǎn)子動力學分析、焊接工程問題分析、優(yōu)化設(shè)計、拓撲優(yōu)化、疲勞分析、自適應(yīng)網(wǎng)格劃分和可靠性分析等內(nèi)容。圍繞ANSYS軟件的功能講解，書中給出了大量具有工程背景的實例，并在配套光盤中提供了22個實例的視頻教程和ANSYS實例文件。

《有限元分析:ANSYS13.0從入門到實戰(zhàn)》不僅適合作為高等學校理工類高年級本科生或研究生學習ANSYS13.0有限元分析軟件的教材，也可供從事結(jié)構(gòu)分析的工程技術(shù)人員參考使用，書中提供的大量實例述可供高級用戶參考。

《有限元分析:ANSYS 13.0從入門到實戰(zhàn)》是以ANSYS13.0為平臺撰寫的一部從入門到精通的實用自學與提高教程，全面介紹.了有限元分析的理論基礎(chǔ)、有限元分析流程、實體建模、網(wǎng)格劃分、耦合和約束方程、加載、求解、后處理技術(shù)、設(shè)計ANSYS分析方案、結(jié)構(gòu)線性靜力分析、模態(tài)分析、諧響應(yīng)分析、譜分析、瞬態(tài)動力學分析、斷裂力學分析、邊坡穩(wěn)定性分析、界面開裂與失效模擬、襯墊連接模擬、齒輪分析、轉(zhuǎn)子動力學分析、焊接工程問題分析、優(yōu)化設(shè)計、拓撲優(yōu)化、疲勞分析、自適應(yīng)網(wǎng)格劃分和可靠性分析等內(nèi)容。圍繞ANSYS軟件的功能講解，書中給出了大量具有工程背景的實例，并在配套光盤中提供了22個實例的視頻教程和ANSYS實例文件。

《有限元分析:ANSYS 13.0從入門到實戰(zhàn)》不僅適合作為高等學校理工類高年級本科生或研究生學習ANSYS13.0有限元分析軟件的教材，也可供從事結(jié)構(gòu)分析的工程技術(shù)人員參考使用，書中提供的大量實例述可供高級用戶參考。

ANSYS 13.0電磁學有限元分析從入門到精通內(nèi)容簡介

《ANSYS 13.0電磁學有限元分析從入門到精通》以ANSYS的最新版本ANSYS 13.0為平臺，講述了目前工程中普遍面臨的各類電磁場分析問題，并通過豐富的實例詳細介紹了如何利用ANSYS有限元軟件求解電磁場分析問題。書中盡量避開了繁瑣的理論描述，從實際應(yīng)用出發(fā)，結(jié)合作者使用該軟件的經(jīng)驗，實例部分采用GUL方式一步一步地對操作過程和步驟進行了講解。為了幫助用戶熟悉ANSYS的相關(guān)操作命令，在每個實例的后面列出了分析過程的命令流文件。

《ANSYS 13.0電磁學有限元分析從入門到精通》共分13章，第1章對ANSYS電磁場有限元分析進行了簡要敘述，并介紹了后續(xù)章節(jié)常用的磁宏和遠場單元內(nèi)容；第2章～第4章介紹了二維靜態(tài)、諧波、瞬態(tài)磁場分析；第5章～第9章分別使用標量法、棱邊單元法和節(jié)點法對三維靜態(tài)、諧波、瞬態(tài)磁場分析進行介紹；第10章介紹了穩(wěn)態(tài)電流傳導分析；第11章對靜電場分析進行了介紹；第12章介紹了電路分析的內(nèi)容；第13章介紹了高頻電磁場分析的內(nèi)容。

《ANSYS 13.0電磁學有限元分析從入門到精通》適合于各高校工科高年級本科和研究生作為自學教材，也可以作為電磁學工程設(shè)計和研究人員的參考工具書。

ANSYS 13.0電磁學有限元分析從入門到精通編輯推薦

《ANSYS 13.0電磁學有限元分析從入門到精通》特點：全面完整的知識體系，深入淺出的理論闡述，秩序漸進的分析講解，實用典型的實例引導?！禔NSYS 13.0電磁學有限元分析從入門到精通》包含各書目分別由ANSYS工程應(yīng)用領(lǐng)域的專家和學者執(zhí)筆編寫，書中溶入了他們多年研究的經(jīng)驗和體會，為了便于讀者快速掌握ANSYS工程開發(fā)技巧，書中引用大量的工程案例。

ANSYS 13.0電磁學有限元分析從入門到精通圖書目錄

前言

第1章 電磁場有限元分析概述

1.1 電磁場基本理論

1.1.1 麥克斯韋方程

1.1.2 一般形式的電磁場微分方程

1.1.3 電磁場中常見邊界條件

1.2 ANSYS電磁場分析對象

1.3 標量位、矢量位、棱邊單元方法的比較

1.3.1 磁標量位方法

1.3.2 磁矢量位方法

1.3.3 棱邊單元方法

1.4 電磁場單元概述

1.5 電磁宏

1.5.1 電磁宏使用范圍

1.5.2 電磁宏分類

1.6 遠場單元及遠場單元的使用

1.6.1 遠場單元

1.6.2 使用遠場單元的注意事項

第2章 二維靜態(tài)磁場分析

2.1 二維靜態(tài)磁場分析中要用到的單元

2.2 靜態(tài)磁場分析的步驟

2.2.1 創(chuàng)建物理環(huán)境

2.2.2 建模、指定特性、分網(wǎng)

2.2.3 施加邊界條件和載荷

2.2.4 求解

2.2.5 后處理（查看計算結(jié)果）

2.3 實例1——二維螺線管制動器內(nèi)靜態(tài)磁場的分析

2.3.1 問題描述

2.3.2 GUL操作方法

2.3.3 命令流實現(xiàn)

2.4 實例2——載流導體的電磁力分析

2.4.1 問題描述

2.4.2 GUL操作方法

2.4.3 命令流實現(xiàn)

第3章 二維諧波磁場分析

3.1 二維諧波磁場分析中要用到的單元

3.2 二維諧波磁場分析的步驟

3.2.1 創(chuàng)建物理環(huán)境

3.2.2 建立模型，賦予特性，劃分網(wǎng)格

3.2.3 加邊界條件和勵磁載荷

3.2.4 求解

3.2.5 觀察結(jié)果

3.3 實例1-=維自由空間線圈的諧波磁場的分析

3.3.1 問題描述

3.3.2 GUI操作方法

3.3.3 命令流實現(xiàn)

3.4 實例2-=維非線性諧波分析

3.4.1 問題描述

3.4.2 GUI操作方法

3.4.3 命令流實現(xiàn)，

第4章二維瞬態(tài)磁場分析

4.1 二維瞬態(tài)磁場分析中要用到的單元

4.2 二維瞬態(tài)磁場分析的步驟

4.2.1 創(chuàng)建物理環(huán)境

4.2.2 建立模型、賦予屬性、劃分網(wǎng)格

4.2.3 施加邊界條件和勵磁載荷

4.2.4 求解

4.2.5 觀察結(jié)果

4.3 實例1-=維螺線管制動器內(nèi)瞬態(tài)磁場的分析

4.3.1 問題描述

4.3.2 GUI操作方法

4.3.3 命令流實現(xiàn)

4.4 實例2-帶縫導體瞬態(tài)分析

4.4.1 問題描述

4.4.2 GUI操作方法

4.4.3 命令流實現(xiàn)

第5章 三維靜態(tài)磁場分析（標量法）

5.1 三維靜態(tài)磁場標量法分析中要周到的單元

5.2 用標量法進行三維靜態(tài)磁分析的步驟

5.2.1 創(chuàng)建物理環(huán)境

5.2.2 建立模型

5.2.3 施加邊界條件和勵磁載荷

5.2.4 求解

5.2.5 觀察結(jié)果（RSP，DSP或GSP方法分析）

5.3 實例1-三維螺線管靜態(tài)磁分析

5.3.1 問題描述

……

第6章 三維靜態(tài)磁場分析

第7章 三維諧波磁場分析

第8章 三維瞬態(tài)磁場分析

第9章 三維靜態(tài)、諧波和瞬態(tài)磁場分

第10章 穩(wěn)態(tài)電流傳導分析

第11章 靜電場分析

第12章 電路分析

第13章 高頻電磁場分析

插圖：2100433B

出版說明

前言

第1章 緒論

1.1 有限單元法概述

1.2 ANSYS基本原理

1.2.1 ANSYS計算中的基本方程

1.2.2 ANSYS計算的基本方法

1.2.3 ANSYS計算的基本流程

1.3 ANSYS13.0簡介與基本使用

1.3.1 軟件功能簡介

1.3.2 前處理模塊

1.3.3 分析計算模塊

1.3.4 后處理模塊

第2章 坐標系和工作平面

2.1 坐標系

2.1.1 坐標系簡介

2.1.2 坐標系的定義

2.1.3 坐標系的激活

2.2 工作平面

2.2.1 工作平面的定義

2.2.2 工作平面的操作

2.2.3 工作平面的增強功能

第3章 建立模型

3.1 建立實體模型的方法

3.2 自下向上建模

3.2.1 關(guān)鍵點

3.2.2 硬點

3.2.3 線

3.2.4 面

3.2.5 體

3.3 自上向下建模

3.3.1 定義面

3.3.2 定義體

3.4 布爾運算

3.4.1 交運算

3.4.2 加運算

3.4.3 減運算

3.4.4 分割運算

3.4.5 搭接運算

3.4.6 互分運算

3.4.7 粘接運算

3.5 其他建立實體模型的方法

3.5.1 移動和復制實體模型

3.5.2 質(zhì)量和慣量的計算

3.6 有限元模型

3.6.1 節(jié)點

3.6.2 單元

3.7 從CAD中導入模型

3.7.1 概述

3.7.2 CAD模型的導入

3.8 參數(shù)化建模

3.8.1 參數(shù)化建模簡介

3.8.2 使用參數(shù)

3.8.3 APDL中的控制命令

第4章 網(wǎng)格劃分

4.1 網(wǎng)格劃分概述

4.2 定義單元屬性

4.2.1 定義單元屬性表

4.2.2 分配單元屬性

4.3 網(wǎng)格劃分工具

4,4單元尺寸控制

4.4.1 智能單元尺寸控制

4.4.2 人工單元尺寸控制

4.4.3 裂紋尖端網(wǎng)格劃分控制

4.5 網(wǎng)格劃分器

4.5.1 三角形表面網(wǎng)格劃分

4.5.2 四邊形表面網(wǎng)格劃分

4.5.3 四面體單元網(wǎng)格劃分

4.5.4 控制四面體單元的改進

4.6 網(wǎng)格劃分方法

4.6.1 由網(wǎng)格劃分

4.6.2 映射網(wǎng)格劃分

4.6.3 體掃掠生成網(wǎng)格

4.7 修改網(wǎng)格

4.7.1 重新劃分網(wǎng)格

4.7.2 清除網(wǎng)格

4.7.3 細化局部網(wǎng)格

第5章 耦合和約束方程

5.1 耦合的概念

5.2 定義耦合自由度

5.2.1 在給定節(jié)點處定義并修改耦合自由度

5.2.2 耦合重合節(jié)點

5.2.3 定義更多的耦合集

5.2.4 列表和刪除耦合集

5.2.5 耦合的注意事項

5.3 約束方程的定義

5.4 定義約束方程

5.4.1 直接方法

5.4.2 修改約束方程

5.4.3 接與自動定義約束方程的對比

第6章 加載

6.1 載荷的概念

6.2 載荷步、子步和平衡迭代

6.3 時間的作用

6.4 階躍載荷和斜坡載荷

6.5 施加載荷的方法

6.5.1 實體模型載荷

6.5.2 有限單元載荷

6.5.3 自由度約束

6.5.4 施加對稱或反對稱邊界條件

6.5.5 施加集中力載荷

6.5.6 施加壓力載荷

6.5.7 施加結(jié)構(gòu)體載荷——溫度

6.5.8 慣性載荷

6.5.9 施加軸對稱載荷

6.5.10 施加表格型載荷

6.5.11 施加函數(shù)型載荷

6.6 設(shè)置載荷步選項

6.6.1 通用選項

6.6.2 動力學分析選項

6.6.3 非線性選項

6.6.4 輸出控制

6.7 創(chuàng)建多載荷步文件

6.8 定義接頭固定處預拉伸

6.8.1 使用PSMESH命令

6.8.2 使用EINTF命令

6.8.3 執(zhí)行拉伸分析的典型過程

第7章 求解

7.1 選擇求解器

7.2 求解器的類型

7.2.1 波前求解器

7.2.2 稀疏矩陣直接解法求解器

7.2.3 雅可比共軛梯度法求解器

7.2.4 不完全喬累斯基共軛梯度法求解器

7.2.5 預條件共軛梯度法求解器

7.2.6 代數(shù)多柵求解器

7.2.7 分布式求解器

7.2.8 自動迭代（快速）求解器選項

7.3 在某些類型結(jié)構(gòu)分析時使用特殊求解工具

7.3.1 使用簡化求解菜單

7.3.2 使用求解控制對話框

7.4 獲得解答

7.5 求解多載荷步

7.5.1 使用多步求解法

7.5.2 使用載荷步文件法

7.6 奇異解

第8章 后處理技術(shù)

8.1 后處理的基本概念

8.2 結(jié)果文件

8.3 后處理可用的數(shù)據(jù)類型

8.4 通用后處理器POST1

8.4.1 POST1概述

8.4.2 將數(shù)據(jù)結(jié)果讀入數(shù)據(jù)庫

8.4.3 在POST1中觀察結(jié)果

8.4.4 POSTI的其他后處理內(nèi)容

……

第9章 設(shè)計ANSYS分析方案

第10章 結(jié)構(gòu)線性靜力分析

第11章 模態(tài)分析

第12章 諧響應(yīng)分析

第13章 譜分析

第14章 瞬態(tài)動力學分析

第15章 非線性分析

第16章 接觸分析

第1 7章 復合材料

第18章 斷裂力學分析

第19章 熱分析

第20章 邊坡穩(wěn)定性分析

第21章 界面開裂與失效模擬

第22章 襯墊連接模擬

第23章 齒輪分析

第24章 轉(zhuǎn)子動力學分析

第25章 焊接工程問題分析

第26章 優(yōu)化設(shè)計

第27章 拓撲優(yōu)化

第28章 疲勞分析

第29章 自適應(yīng)網(wǎng)格劃分

第30章 可靠性分析

附錄2100433B