有限元分析基礎篇ANSYS與Matlab

有限元分析（FEA）是工程科學的重要工具，ANSYS是進行有限元分析的一種通用軟件包，Matlab則是一種著名的數(shù)學軟件。本書以理論介紹為主要目標，利用軟件進行數(shù)學運算，并推薦一種三重難證的教學方法。本書首先介紹了計算機輔助工程分析的基本結構和有限元分析方法以及8種典型的形函數(shù)，然后按專題分別對桁架、梁、膜、板、殼等結構及三維實體、自由振動、彎曲、復合材料等運用三重驗證的方法進行有限元分析。本書理論闡述透徹，教學方法新穎，適合作為力學、機械、土木、水利等專業(yè)本科生和研究生的教材，也可作為上述專業(yè)的工程技術人員和教師的參考書。2100433B

作　者：夸克工作室 編出 版 社：清華大學出版社ISBN：9787302051541出版時間：2002-02-01版　次：1頁　數(shù)：541裝　幀：平裝開　本：16開所屬分類：圖書 > 教材教輔 > 大學教材

第1章 初識ANSYS

1.1 ANSYS簡介

1.2 初識ANSYS

1.3 實例操作

1.3.1 建立ANSYS實體模型

1.3.2 網(wǎng)格劃分

1.3.3 模型操作

1.3.4 ANSYS幫助系統(tǒng)

1.3.5 退出ANSYS

第2章 有限單元法基礎

2.1 有限單元法的基本概念

2.2 結構動力學分析的有限元法

2.2.1 引言

2.2.2 固有振動特性

2.2.3 動力響應特性

2.3 溫度場的有限元法

2.3.1 溫度場問題的基本方程

2.3.2 穩(wěn)態(tài)溫度場的有限元法

2.3.3 瞬態(tài)溫度場的有限元法

第3章 ANSYS建模

3.1 模型生成概述

3.1.1 什么是模型生成

3.1.2 ANSYS中建模的典型步驟

3.1.3 實體建模和直接生成的比較

3.1.4 從CAD系統(tǒng)中輸入的實體模型

3.2 規(guī)劃分析方案

3.2.1 規(guī)劃的重要性

3.2.2 確定分析目標

3.2.3 選擇模型類型（二維、三維等）

3.2.4 線性單元和高次單元的選擇

3.2.5 不同單元連接的限制

3.2.6 找到利用對稱性的辦法

3.2.7 決定包含多少細節(jié)

3.2.8 確定合適的網(wǎng)格密度

3.3 坐標系

3.3.1 坐標系的類型

3.3.2 總體和局部坐標系

3.3.3 顯示坐標系

3.3.4 節(jié)點坐標系

3.3.5 單元坐標系

3.3.6 結果坐標系

3.4 利用工作平面

3.4.1 什么是工作平面

3.4.2 生成一個工作平面

3.4.3 增強的工作平面

3.5 實體造型

3.5.1 實體造型操作概述

3.5.2 用自底向上的方法建模

3.5.3 用自頂向下的方法建模：體素

3.5.4 用布爾運算雕塑實體模型

3.5.5 布爾運算之后的更新

3.5.6 移動和拷貝實體模型

3.5.7 實體模型圖元的縮放

3.5.8 實體模型加載

3.5.9 質量和慣量的計算

3.6 輸入實體模型

3.6.1 從IGES文件中輸入實體模型

3.6.2 用IGES文件進行工作

第4章 ANSYS網(wǎng)格劃分及修改模型

4.1 如何對實體模型進行網(wǎng)格劃分

4.2 定義單元屬性

4.2.1 生成單元屬性表

4.2.2 在劃分網(wǎng)格之前分配單元屬性

4.3 網(wǎng)格劃分控制

4.3.1 ANSYS網(wǎng)格劃分工具

4.3.2 單元形狀

4.3.3 選擇自由或映射網(wǎng)格劃分

4.3.4 控制邊中節(jié)點的位置

4.3.5 自由網(wǎng)格劃分中單元的SmartSizing

4.3.6 對映射網(wǎng)格劃分的缺省單元尺寸

4.3.7 局部網(wǎng)格劃分控制

4.3.8 網(wǎng)格劃分控制

4.3.9 生成過渡的棱錐單元

4.3.10 將退化的四面體單元轉化為非退化形式

4.3.11 對層進行網(wǎng)格劃分

4.3.12 通過GUI設置層網(wǎng)格劃分控制

4.4 自由網(wǎng)格和映射網(wǎng)格劃分控制

4.4.1 自由網(wǎng)格劃分

4.4.2 映射網(wǎng)格劃分

4.5 實體模型的網(wǎng)格劃分

4.5.1 用xMESH命令生成網(wǎng)格

4.5.2 生成帶有方向節(jié)點的梁單元網(wǎng)格

4.5.3 由面生成體網(wǎng)格

4.5.4 用xMESH命令的注意事項

4.5.5 通過掃掠生成體網(wǎng)格

4.5.6 中斷網(wǎng)格劃分操作

4.5.7 單元形狀檢查

4.6 改變網(wǎng)格

4.6.1 對模型重新劃分網(wǎng)格

4.6.2 利用網(wǎng)格Accept/Reject提示

4.6.3 清除網(wǎng)格

4.6.4 細化局部網(wǎng)格

4.6.5 改進網(wǎng)格（只針對四面體單元網(wǎng)格）

4.7 一些提示和注意事項

4.7.1 注意事項

4.7.2 進一步的提示

4.8 修改模型

4.8.1 簡介

4.8.2 細化局部網(wǎng)格

4.8.3 節(jié)點和單元的移動與拷貝

4.8.4 記錄單元面和方向

4.8.5 已劃分網(wǎng)格模型的修改：清除和刪除

4.8.6 理解實體模型的相互對照檢查

4.9 網(wǎng)格直接生成

4.9.1 什么是直接生成

4.9.2 節(jié)點

4.9.3 從已有節(jié)點生成另外的節(jié)點

4.9.4 移動節(jié)點

4.9.5 單元

4.10 管路模型

4.10.1 管路命令簡介

4.10.2 管路命令能做的工作

4.10.3 用管路命令建立管路系統(tǒng)模型

4.10.4 輸入示例

4.11 編號控制和單元重排序

4.11.1 編號控制

4.11.2 單元重排序

4.12 耦合和約束方程

4.12.1 概述

4.12.2 什么是耦合

4.12.3 如何生成耦合自由度集

4.12.4 耦合的其他條件

4.12.5 什么是約束方程

4.12.6 如何生成約束方程

4.12.7 約束方程的其他注意事項

4.13 模型的合并和歸檔

4.13.1 合并模型

4.13.2 模型歸檔

4.14 ANSYS與其他程序的接口

4.14.1 什么是接口軟件

4.14.2 與計算機輔助設計（CAD）程序的接口

4.14.3 與其他有限元分析（FEA）程序的接口

4.14.4 其他接口

第5章 結構靜力分析

5.1 結構分析概述

5.2 結構線性靜力分析

5.3 結構非線性靜力分析

5.4 靜力分析實例(一)

5.4.1 問題描述

5.4.2 計算銑削力

5.4.3 GUI方式分析過程

5.5 靜力分析實例（二）

5.5.1 問題描述

5.5.2 GUI方式分析過程

5.5.3 結果分析

第6章 ANSYS動力學分析

6.1 模態(tài)分析

6.1.1 模態(tài)分析簡介

6.1.2 建模

6.1.3 加載及求解

6.1.4 擴展模態(tài)

6.1.5 觀察結果

6.2 模態(tài)分析實例（一）

6.2.1 引言

6.2.2 三維有限元的基本理論

6.2.3 結構材料性能參數(shù)

6.2.4 結構的建模和分網(wǎng)

6.2.5 加載及求解

6.2.6 臨界轉速分析

6.3 模態(tài)分析實例（二）

6.3.1 引言

6.3.2 模態(tài)分析

6.4 諧響應分析

6.4.1 諧響應分析的三種求解方法

6.4.2 諧響應分析的步驟

6.5 諧響應分析實例

6.5.1 引言

6.5.2 激振力的確定

6.5.3 響應特性分析

6.5.4 加工精度分析

6.6 基礎件的動力學分析

6.6.1 引言

6.6.2 動力學分析

6.6.3 結果分析

第7章 ANSYS熱力學分析

7.1 熱分析的基礎知識

7.1.1 符號與單位

7.1.2 傳熱學經(jīng)典理論回顧

7.1.3 熱傳遞的方式

7.2 穩(wěn)態(tài)熱分析

7.2.1 穩(wěn)態(tài)傳熱的定義

7.2.2 熱分析的單元

7.2.3 ANSYS穩(wěn)態(tài)熱分析的基本過程

7.3 瞬態(tài)熱分析

7.3.1 瞬態(tài)傳熱分析的定義

7.3.2 瞬態(tài)熱分析中的單元及命令

7.3.3 ANSYS瞬態(tài)熱分析的主要步驟

7.3.4 建模

7.3.5 加載求解

7.3.6 后處理

7.3.7 相變問題

7.4 熱力學分析實例

7.4.1 引言

7.4.2 建立有限元模型

7.4.3 求取熱力學系數(shù)

7.4.4 加載并求解

7.4.5 計算結果分析與改進措施

7.5 熱輻射

7.5.1 什么是熱輻射

7.5.2 分析熱輻射問題

7.5.3 使用LINK31——輻射線單元

7.5.4 使用表面效應單元

7.5.5 使用AUX12——輻射矩陣生成器

第8章 ANSYS高級分析技術

8.1 優(yōu)化設計

8.1.1 基本概念

8.1.2 優(yōu)化設計的步驟

8.1.3 優(yōu)化設計的關鍵點

8.1.4 優(yōu)化分析的示例（GUI方法）

8.2 拓撲優(yōu)化

8.2.1 什么是拓撲優(yōu)化

8.2.2 如何做拓撲優(yōu)化

8.2.3 拓撲優(yōu)化示例

8.3 單元的生和死

8.3.1 何為單元的生和死

8.3.2 單元生死是如何工作的

8.3.3 如何使用單元生死特性

8.3.4 單元生死應用實例（命令行格式） 2100433B

第一篇　ANSYS 10.0熱分析基本教程

第1章　概述

1.1　ANSYS 10.0簡介

1.2　ANSYS 10.0基本操作

1.3　ANSYS 10.0熱分析

1.4　ANSYS 10.0耦合場分析

第2章　熱分析基礎知識

2.1　熱分析符號與單位

2.2　傳熱學經(jīng)典理論

2.3　三種基本熱傳遞方式

2.4　熱分析材料基本屬性

2.5　邊界條件與初始條件

2.6　熱載荷

2.7　穩(wěn)態(tài)與瞬太熱分析

2.8　線性與非線性熱分析

第3章　穩(wěn)態(tài)熱分析

3.1　穩(wěn)態(tài)熱分析的應用

3.2　熱分析單元

3.3　穩(wěn)態(tài)熱分析基本步驟

第4章　瞬態(tài)熱分析

4.1　瞬態(tài)熱分析的應用

4.2　瞬態(tài)熱分析單元

4.3　瞬態(tài)熱分析基本步驟

第5章　輻射熱分析

5.1　輻射熱分析的應用

5.2　輻射熱分析常用單元

5.3　輻射熱分析基本概念

5.4　熱輻射公式

5.5　輻射熱分析求解方法

5.6　空間節(jié)點的使用

第6章　相變分析

6.1　相變分析簡介

6.2　相變分析應注意的問題

第7章　熱應力分析

7.1　熱應力分析簡介

7.2　熱應力分析單元

7.3　熱應力分析基本步驟

第8章　液體熱分析

8.1　FLOTRAN熱分析簡介

8.2　FLOTRAN熱分析求解

第二篇　ANSYS 10.0熱分析實例解析

第9章　穩(wěn)態(tài)熱分析實例詳解

第10章　瞬態(tài)熱分析實例詳解

第11章　輻射熱分析實例詳解

第12章　相變分析實例詳解

第13章　熱應力分析實例詳解

第14章　FLOTRAN熱分析實例詳解2100433B

《MATLAB控制系統(tǒng)設計與仿真》分兩篇，共10章。上篇為MATLAB程序設計基礎，主要介紹MATLAB的基礎知識、MATLAB數(shù)值運算、MATLAB符號運算、MATLAB程序設計。下篇為自動控制系統(tǒng)的MATLAB實現(xiàn)，主要介紹控制系統(tǒng)理論基礎、仿真環(huán)境Simulink的使用基礎、控制系統(tǒng)數(shù)學模型的MATLAB實現(xiàn)、控制系統(tǒng)分析、經(jīng)典控制系統(tǒng)設計與仿真、現(xiàn)代控制系統(tǒng)設計與仿真。

《MATLAB控制系統(tǒng)設計與仿真》各章節(jié)之間既相互聯(lián)系又相互獨立，讀者可根據(jù)自己的需要選擇閱讀?！禡ATLAB控制系統(tǒng)設計與仿真》可作為高校理工科本科生和研究生的教學參考用書，也可供自動控制、計算機仿真及其相關領域的工程技術和研究人員參考。