有限元分析——ANSYS理論與應(yīng)用（第四版）

目 錄

第1章 緒論

1.1 工程問題

1.2 數(shù)值方法

1.3 有限元方法及ANSYS發(fā)展簡(jiǎn)史

1.4 有限元分析的基本步驟

1.5 直接法

1.6 最小總勢(shì)能法

1.7 加權(quán)余數(shù)法

1.8 結(jié)果驗(yàn)證

1.9 理解問題

小結(jié)

參考文獻(xiàn)

習(xí)題

第2章 矩陣運(yùn)算

2.1 矩陣的基本定義

2.2 矩陣相加或相減

2.3 矩陣相乘

2.4 矩陣分塊

2.5 轉(zhuǎn)置矩陣

2.6 矩陣的行列式

2.7 線性方程組的求解

2.8 矩陣求逆

2.9 特征值和特征向量

2.10MATLAB在矩陣運(yùn)算中的應(yīng)用

2.11Excel在矩陣運(yùn)算中的應(yīng)用

小結(jié)

參考文獻(xiàn)

習(xí)題

第3章 桁架

3.1 桁架的定義

3.2 有限元公式

3.3 空間桁架

3.4 ANSYS軟件概述

3.5 ANSYS應(yīng)用

3.6 結(jié)果驗(yàn)證

小結(jié)

參考文獻(xiàn)

習(xí)題

第4章 軸向受力構(gòu)件、 梁和框架

4.1 軸向荷載作用下的構(gòu)件

4.2 梁

4.3 梁的有限元分析

4.4 框架的有限元分析

4.5 三維梁?jiǎn)卧?

4.6 ANSYS應(yīng)用

4.7 結(jié)果驗(yàn)證

小結(jié)

參考文獻(xiàn)

習(xí)題

第5章 一維單元

5.1 線性單元

5.2 二次單元

5.3 三次單元

5.4 全局坐標(biāo)、 局部坐標(biāo)和自然坐標(biāo)

5.5 等參單元

5.6 數(shù)值積分： 高斯勒讓德積分

5.7 ANSYS中一維單元舉例

小結(jié)

參考文獻(xiàn)

習(xí)題

第6章 一維問題分析

6.1 熱傳遞問題

6.2 流體力學(xué)問題

6.3 ANSYS應(yīng)用

6.4 結(jié)果驗(yàn)證

小結(jié)

參考文獻(xiàn)

習(xí)題

第7章 二維單元

7.1 矩形單元

7.2 二次四邊形單元

7.3 線性三角形單元

7.4 二次三角形單元

7.5 軸對(duì)稱單元

7.6 等參單元

7.7 二維積分： 高斯勒讓德積分法

7.8 ANSYS中的二維單元

小結(jié)

參考文獻(xiàn)

習(xí)題

第8章 再論ANSYS

8.1 ANSYS程序

8.2 ANSYS數(shù)據(jù)庫(kù)和文件

8.3 用ANSYS創(chuàng)建有限元模型： 前處理

8.4 h方法與p方法

8.5 應(yīng)用邊界條件、 荷載和求解

8.6 有限元模型的結(jié)果： 后處理

8.7 ANSYS選項(xiàng)

8.8 圖形功能

8.9 誤差估計(jì)

8.10舉例

小結(jié)

參考文獻(xiàn)第9章 二維熱傳遞問題分析

9.1 一般熱傳導(dǎo)問題

9.2 矩形單元公式的推導(dǎo)

9.3 三角形單元公式的推導(dǎo)

9.4 三維軸對(duì)稱問題的有限元公式

9.5 非穩(wěn)態(tài)條件下的熱傳遞

9.6 ANSYS中的熱傳導(dǎo)單元

9.7 ANSYS應(yīng)用

9.8 結(jié)果驗(yàn)證

小結(jié)

參考文獻(xiàn)

習(xí)題

第10章 二維固體力學(xué)問題分析

10.1 構(gòu)件扭轉(zhuǎn)

10.2 平面應(yīng)力問題

10.3 四邊形等參單元

10.4 軸對(duì)稱問題

10.5 基本失效理論

10.6 ANSYS應(yīng)用

10.7 結(jié)果驗(yàn)證

小結(jié)

參考文獻(xiàn)

習(xí)題

第11章 動(dòng)態(tài)問題分析

11.1 動(dòng)態(tài)學(xué)簡(jiǎn)介

11.2 機(jī)械與結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的振動(dòng)

11.3 拉格朗日方程

11.4 軸向受力桿件的有限元公式

11.5 梁與框架單元的有限元公式

11.6 ANSYS應(yīng)用實(shí)例

小結(jié)

參考文獻(xiàn)

習(xí)題

第12章 流體力學(xué)問題分析

12.1 管流問題的數(shù)學(xué)建模

12.2 理想流體的流動(dòng)

12.3 滲流

12.4 ANSYS應(yīng)用

12.5 結(jié)果驗(yàn)證

小結(jié)

參考文獻(xiàn)

習(xí)題

第13章 三維單元

13.1 4節(jié)點(diǎn)四面體單元

13.2 基于4節(jié)點(diǎn)四面體單元的三維固體力學(xué)問題的有限元分析

13.3 8節(jié)點(diǎn)六面體單元

13.4 10節(jié)點(diǎn)四面體單元

13.5 20節(jié)點(diǎn)六面體單元

13.6 ANSYS中的三維單元

13.7 實(shí)體單元建模的一般方法

13.8 ANSYS在熱力學(xué)分析中的應(yīng)用

13.9 ANSYS在結(jié)構(gòu)分析中的應(yīng)用

小結(jié)

參考文獻(xiàn)

習(xí)題

第14章 工程設(shè)計(jì)與材料選擇

14.1 工程設(shè)計(jì)的基本步驟

14.2 材料選擇

14.3 材料的電學(xué)， 力學(xué)和熱力學(xué)的性質(zhì)

14.4 常用固體工程材料

14.5 常用流體材料

小結(jié)

參考文獻(xiàn)

習(xí)題

第15章 優(yōu)化設(shè)計(jì)

15.1 優(yōu)化設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介

15.2 ANSYS的參數(shù)化設(shè)計(jì)語(yǔ)言

15.3 舉例： ANSYS批處理文件

小結(jié)

參考文獻(xiàn)

習(xí)題

附錄A 部分材料的力學(xué)性質(zhì)

附錄B 部分材料的熱力學(xué)性質(zhì)

附錄C 常用截面幾何性質(zhì)計(jì)算公式

附錄D 型鋼規(guī)格表

附錄E 英制單位和公制單位的換算表

附錄F MATLAB簡(jiǎn)介2100433B

本書詳細(xì)介紹了有限元分析的一般理論、方法以及ANSYS軟件在有限元分析中的應(yīng)用。全書詳細(xì)介紹了一維和二維有限元公式的推導(dǎo)與實(shí)例分析， 并簡(jiǎn)要闡述了三維有限元分析， 討論了桁架、軸力構(gòu)件、梁、框架、熱傳遞、流體流動(dòng)和動(dòng)態(tài)問題的有限元分析。有關(guān)ANSYS的內(nèi)容是本書的重要組成部分，本書每章均首先介紹相關(guān)的基本概念和有限元公式的推導(dǎo)過程，然后通過手工求解一些簡(jiǎn)單的實(shí)例問題，進(jìn)而再利用ANSYS進(jìn)行求解。第8章介紹了ANSYS的基本功能和組織結(jié)構(gòu)，并通過實(shí)例詳細(xì)介紹了利用ANSYS進(jìn)行有限元分析的基本方法和步驟。本書特別強(qiáng)調(diào)分析結(jié)果的驗(yàn)證，在若干章的最后均提出了針對(duì)不同問題的分析結(jié)果的驗(yàn)證方法。

書 名: 有限元分析--ANSYS理論與應(yīng)用

作　者：(美)莫維尼(美國(guó))(SaeedMoaveni)

開本： 16

定價(jià): 68.00 元

本書詳細(xì)講述了ANSYS程序在有限元分析中的應(yīng)用。它先給出有限元分析的一般理論，然后用具體的例子詳細(xì)說明了有限元分析的基本過程與各種計(jì)算環(huán)節(jié)，最后針對(duì)具體的問題說明了如何用ANSYS求解。ANSYS是本書不可分割的一部分。本書主要討論了一維問題、二維問題和三維問題的有限公式的推導(dǎo)及其應(yīng)用，單元類型包括桿單元、梁?jiǎn)卧⑵矫鎲卧腿S實(shí)體單元。本書詳細(xì)討論了桁架、梁、框架，熱傳導(dǎo)及流體問題和三維實(shí)體的有限元分析，有關(guān)固體力學(xué)（包括結(jié)構(gòu)力學(xué)）、熱傳導(dǎo)學(xué)和流體力學(xué)的基本概念貫穿于全書各章節(jié)之中，每一章開頭都會(huì)討論相關(guān)問題的基礎(chǔ)理論，接著給出一些可以手工計(jì)算的簡(jiǎn)單問題，之后再舉例說明用ANSYS如何求解。第8章集中介紹了ANSYS的使用方法和用ANSYS做有限元分析的基本過程。本書大部分章節(jié)的最后都附有一定習(xí)題供讀者練習(xí)。

本書面向高等院校工程專業(yè)的本科生和有限元分析的初學(xué)者。對(duì)于未接觸過有限元建模的工程師來說，本書亦可作為深入理解有限元基本概念的入門教材。

第1章 緒論

1.1 工程問題

1.2 數(shù)值方法

1.3 有限元方法及ANSYS發(fā)展簡(jiǎn)史

1.4 有限元分析的基本步驟

1.5 直接法

1.6 *小總勢(shì)能法

1.7 加權(quán)余數(shù)法

1.8 結(jié)果驗(yàn)證

1.9 理解問題

小結(jié)

參考文獻(xiàn)

習(xí)題

第2章 矩陣運(yùn)算

2.1 矩陣的基本定義

2.2 矩陣相加或相減

2.3 矩陣相乘

2.4 矩陣分塊

2.5 轉(zhuǎn)置矩陣

2.6 矩陣的行列式

2.7 線性方程組的求解

2.8 矩陣求逆

2.9 特征值和特征向量

2.10MATLAB在矩陣運(yùn)算中的應(yīng)用

2.11Excel在矩陣運(yùn)算中的應(yīng)用

小結(jié)

參考文獻(xiàn)

習(xí)題

第3章 桁架

3.1 桁架的定義

3.2 有限元公式

3.3 空間桁架

3.4 ANSYS軟件概述

3.5 ANSYS應(yīng)用

3.6 結(jié)果驗(yàn)證

小結(jié)

參考文獻(xiàn)

習(xí)題

第4章 軸向受力構(gòu)件、 梁和框架

4.1 軸向荷載作用下的構(gòu)件

4.2 梁

4.3 梁的有限元分析

4.4 框架的有限元分析

4.5 三維梁?jiǎn)卧?

4.6 ANSYS應(yīng)用

4.7 結(jié)果驗(yàn)證

小結(jié)

參考文獻(xiàn)

習(xí)題

第5章 一維單元

5.1 線性單元

5.2 二次單元

5.3 三次單元

5.4 全局坐標(biāo)、 局部坐標(biāo)和自然坐標(biāo)

5.5 等參單元

5.6 數(shù)值積分： 高斯勒讓德積分

5.7 ANSYS中一維單元舉例

小結(jié)

參考文獻(xiàn)

習(xí)題

第6章 一維問題分析

6.1 熱傳遞問題

6.2 流體力學(xué)問題

6.3 ANSYS應(yīng)用

6.4 結(jié)果驗(yàn)證

小結(jié)

參考文獻(xiàn)

習(xí)題

第7章 二維單元

7.1 矩形單元

7.2 二次四邊形單元

7.3 線性三角形單元

7.4 二次三角形單元

7.5 軸對(duì)稱單元

7.6 等參單元

7.7 二維積分： 高斯勒讓德積分法

7.8 ANSYS中的二維單元

小結(jié)

參考文獻(xiàn)

習(xí)題

第8章 再論ANSYS

8.1 ANSYS程序

8.2 ANSYS數(shù)據(jù)庫(kù)和文件

8.3 用ANSYS創(chuàng)建有限元模型： 前處理

8.4 h方法與p方法

8.5 應(yīng)用邊界條件、 荷載和求解

8.6 有限元模型的結(jié)果： 后處理

8.7 ANSYS選項(xiàng)

8.8 圖形功能

8.9 誤差估計(jì)

8.10舉例

小結(jié)

參考文獻(xiàn)第9章 二維熱傳遞問題分析

9.1 一般熱傳導(dǎo)問題

9.2 矩形單元公式的推導(dǎo)

9.3 三角形單元公式的推導(dǎo)

9.4 三維軸對(duì)稱問題的有限元公式

9.5 非穩(wěn)態(tài)條件下的熱傳遞

9.6 ANSYS中的熱傳導(dǎo)單元

9.7 ANSYS應(yīng)用

9.8 結(jié)果驗(yàn)證

小結(jié)

參考文獻(xiàn)

習(xí)題

第10章 二維固體力學(xué)問題分析

10.1 構(gòu)件扭轉(zhuǎn)

10.2 平面應(yīng)力問題

10.3 四邊形等參單元

10.4 軸對(duì)稱問題

10.5 基本失效理論

10.6 ANSYS應(yīng)用

10.7 結(jié)果驗(yàn)證

小結(jié)

參考文獻(xiàn)

習(xí)題

第11章 動(dòng)態(tài)問題分析

11.1 動(dòng)態(tài)學(xué)簡(jiǎn)介

11.2 機(jī)械與結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的振動(dòng)

11.3 拉格朗日方程

11.4 軸向受力桿件的有限元公式

11.5 梁與框架單元的有限元公式

11.6 ANSYS應(yīng)用實(shí)例

小結(jié)

參考文獻(xiàn)

習(xí)題

第12章 流體力學(xué)問題分析

12.1 管流問題的數(shù)學(xué)建模

12.2 理想流體的流動(dòng)

12.3 滲流

12.4 ANSYS應(yīng)用

12.5 結(jié)果驗(yàn)證

小結(jié)

參考文獻(xiàn)

習(xí)題

第13章 三維單元

13.1 4節(jié)點(diǎn)四面體單元

13.2 基于4節(jié)點(diǎn)四面體單元的三維固體力學(xué)問題的有限元分析

13.3 8節(jié)點(diǎn)六面體單元

13.4 10節(jié)點(diǎn)四面體單元

13.5 20節(jié)點(diǎn)六面體單元

13.6 ANSYS中的三維單元

13.7 實(shí)體單元建模的一般方法

13.8 ANSYS在熱力學(xué)分析中的應(yīng)用

13.9 ANSYS在結(jié)構(gòu)分析中的應(yīng)用

小結(jié)

參考文獻(xiàn)

習(xí)題

第14章 工程設(shè)計(jì)與材料選擇

14.1 工程設(shè)計(jì)的基本步驟

14.2 材料選擇

14.3 材料的電學(xué)， 力學(xué)和熱力學(xué)的性質(zhì)

14.4 常用固體工程材料

14.5 常用流體材料

小結(jié)

參考文獻(xiàn)

習(xí)題

第15章 優(yōu)化設(shè)計(jì)

15.1 優(yōu)化設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介

15.2 ANSYS的參數(shù)化設(shè)計(jì)語(yǔ)言

15.3 舉例： ANSYS批處理文件

小結(jié)

參考文獻(xiàn)

習(xí)題

附錄A 部分材料的力學(xué)性質(zhì)

附錄B 部分材料的熱力學(xué)性質(zhì)

附錄C 常用截面幾何性質(zhì)計(jì)算公式

附錄D 型鋼規(guī)格表

附錄E 英制單位和公制單位的換算表

附錄F MATLAB簡(jiǎn)介 2100433B