包邮ANSYS机械工程实战应用30例

目 录0 绪论 10.1 ANSYS简介 10.1.1 ANSYS的主要功能 10.1.2 ANSYS的特点 20.1.3 ANSYS产品简介 20.1.4 处理器 30.2 ANSYS软件的使用 40.2.1 ANSYS软件解决问题的步骤 40.2.2 命令输入方法 50.2.3 图形用户界面（GUI） 50.2.4 对话框及其组成控件 60.2.5 ANSYS的菜单系统 9**篇 前处理目 录 0 绪论 1 0.1 ANSYS简介 1 0.1.1 ANSYS的主要功能 1 0.1.2 ANSYS的特点 2 0.1.3 ANSYS产品简介 2 0.1.4 处理器 3 0.2 ANSYS软件的使用 4 0.2.1 ANSYS软件解决问题的步骤 4 0.2.2 命令输入方法 5 0.2.3 图形用户界面（GUI） 5 0.2.4 对话框及其组成控件 6 0.2.5 ANSYS的菜单系统 9 **篇 前处理 第1例 关键点和线的创建实例—正弦曲线 12 1.1 实体建模概述 12 1.1.1 关键点的创建 13 1.1.2 线的创建 14 1.2 正弦曲线创建原理 15 1.3 创建步骤 16 1.4 命令流 19 1.5 高级应用 20 第2例 工作平面及实体创建的应用实例—相交圆柱体 23 2.1 面的创建 23 2.2 体的创建 26 2.3 工作平面 27 2.3.1 工作平面的设置 28 2.3.2 工作平面的偏移和旋转 28 2.4 相交圆柱体的剖面图 30 2.5 创建步骤 30 2.6 命令流 33 2.7 高级应用 33 第3例 复杂形状实体的创建实例—螺栓 35 3.1 高级建模技术 35 3.1.1 布尔运算 35 3.1.2 挤出 39 3.1.3 有关实体建模的其他操作 41 3.2 螺栓的视图 43 3.3 创建步骤 43 3.4 命令流 46 3.5 高级应用 47 第4例 几何模型的单元划分实例—面 51 4.1 有限元模型创建概述 51 4.1.1 几何模型单元划分的步骤 51 4.1.2 单元类型 51 4.1.3 定义实常数 52 4.1.4 材料属性 52 4.1.5 截面 54 4.1.6 分配单元属性 57 4.1.7 单元形状及划分方法选择 58 4.1.8 单元尺寸控制 58 4.1.9 划分单元命令 61 4.1.10 MeshTool对话框 61 4.1.11 单元形状检查 61 4.1.12 修改网格 62 4.2 问题描述 63 4.3 创建步骤 64 4.4 命令流 67 4.5 高级应用—常见形状几何实体的单元划分 68 第二篇 结构静力学分析 第5例 杆系结构的静力学分析实例—平面桁架 70 5.1 结构静力学分析概述 70 5.1.1 建立有限元模型 70 5.1.2 加载并求解 71 5.1.3 查看结果 71 5.2 桁架结构 72 5.3 问题描述及解析解 72 5.4 分析步骤 72 5.5 命令流 76 5.6 高级应用 77 第6例 杆系结构的静力学分析实例—悬臂梁 79 6.1 梁结构概述 79 6.2 问题描述及解析解 79 6.3 分析步骤 80 6.4 命令流 84 6.5 高级应用 85 第7例 平面问题的求解实例—厚壁圆筒问题 89 7.1 平面问题 89 7.2 对称性 89 7.3 ANSYS平面单元 90 7.4 问题描述及解析解 90 7.5 分析步骤 90 7.6 命令流 95 7.7 高级应用 96 第8例 空间结构问题的求解实例—扳手的受力分析 98 8.1 空间结构 98 8.2 问题描述 98 8.3 分析步骤 98 8.4 命令流 103 8.5 高级应用 104 第9例 各种坐标系的应用实例—圆轴扭转 111 9.1 实体选择、组件和部件 111 9.1.1 实体选择 111 9.1.2 实体选择命令 112 9.1.3 组件和部件 117 9.2 坐标系 118 9.2.1 坐标系和工作平面概述 118 9.2.2 有关坐标系的操作 120 9.3 问题描述 123 9.4 分析步骤 123 9.5 命令流 129 第三篇 结构动力学分析 第10例 模态分析实例—均匀直杆的固有频率分析 131 10.1 结构动力学概述 131 10.2 模态分析 131 10.2.1 模态分析的求解方法 131 10.2.2 模态分析步骤 132 10.2.3 模态分析选项 133 10.3 问题描述及解析解 135 10.4 分析步骤 135 10.5 命令流 139 10.6 高级应用 140 第11例 模态分析实例—斜齿圆柱齿轮的固有频率分析 143 11.1 问题描述及解析解 143 11.2 分析步骤 143 11.3 命令流 149 第12例 有预应力模态分析实例—弦的横向振动 151 12.1 概述 151 12.2 问题描述及解析解 151 12.3 分析步骤 152 12.4 命令流 157 第13例 谐响应分析实例—单自由度系统的受迫振动 159 13.1 谐响应分析 159 13.1.1 概述 159 13.1.2 谐响应分析的步骤 160 13.1.3 谐响应分析操作 162 13.2 问题描述及解析解 163 13.3 分析步骤 164 13.4 命令流 169 13.5 高级应用 169 第14例 瞬态动力学分析实例—凸轮从动件运动分析 172 14.1 瞬态动力学分析 172 14.1.1 概述 172 14.1.2 完全法瞬态动力学分析的步骤 173 14.1.3 模态叠加法瞬态动力学分析的步骤 174 14.1.4 瞬态动力学分析操作 176 14.1.5 积分时间步长的确定 179 14.2 问题描述及解析解 179 14.3 分析步骤 180 14.4 命令流 188 14.5 高级应用 190 第15例 连杆机构运动分析实例—曲柄滑块机构 193 15.1 概述 193 15.2 问题描述及解析解 193 15.3 分析步骤 194 15.4 命令流 202 第四篇 非线性分析 第16例 结构非线性分析—盘形弹簧载荷和变形关系分析 205 16.1 非线性分析的基本概念 205 16.1.1 概述 205 16.1.2 非线性有限元方程的求解方法 206 16.1.3 非线性分析的特性 207 16.2 非线性分析的基本过程 208 16.2.1 非线性分析的步骤 208 16.2.2 非线性分析的操作 209 16.3 几何非线性分析 212 16.3.1 几何非线性概述 212 16.3.2 应力和应变 212 16.3.3 几何非线性分析的注意事项 213 16.4 问题描述 213 16.5 分析步骤 213 16.6 命令流 220 第17例 稳定性问题分析实例—屈曲分析 222 17.1 概述 222 17.1.1 屈曲分析的定义 222 17.1.2 特征值屈曲分析过程 222 17.2 问题描述及解析解 223 17.3 分析步骤 224 17.4 命令流 228 第18例 非线性屈曲分析实例—悬臂梁 230 18.1 非线性屈曲分析过程 230 18.2 问题描述及解析解 230 18.3 分析步骤 231 18.4 命令流 239 第19例 弹塑性分析实例—自增强厚壁圆筒承载能力研究 241 19.1 材料非线性分析 241 19.1.1 材料非线性概述 241 19.1.2 塑性力学的基本法则 242 19.1.3 输入材料数据 243 19.2 问题描述及解析解 244 19.3 分析步骤 245 19.4 命令流 253 第20例 材料蠕变分析实例—受拉平板 255 20.1 蠕变简介 255 20.2 问题描述 255 20.3 分析步骤 256 20.4 命令流 261 第21例 接触分析实例—平行圆柱体承受法向载荷时的接触应力分析 263 21.1 接触概述 263 21.1.1 接触问题的基本知识 263 21.1.2 面-面接触 266 21.2 问题描述和解析解 269 21.3 分析步骤 269 21.4 命令流 277 21.5 高级应用 279 第22例 单元生死技术应用—厚壁圆筒自增强后精加工 286 22.1 单元生死技术 286 22.1.1 概述 286 22.1.2 单元生死的实现和应用 286 22.1.3 使用ANSYS结果控制单元生死 288 22.1.4 单元生死有关操作 288 22.2 问题描述 289 22.3 分析步骤 289 22.4 命令流 295 第五篇 热分析及热应力计算 第23例 瞬态热分析实例—水箱 297 23.1 耦合场分析概述 297 23.1.1 耦合场分析的定义 297 23.1.2 耦合场分析的类型 297 23.2 热应力计算 300 23.2.1 ANSYS热分析简介 300 23.2.2 稳态热分析步骤 302 23.2.3 瞬态热分析步骤 302 23.3 问题描述 303 23.4 分析步骤 304 23.5 命令流 310 第24例 热辐射分析实例—平行平板间辐射 311 24.1 热辐射 311 24.1.1 固体热辐射 311 24.1.2 物体间的辐射传热 312 24.2 问题描述及解析解 313 24.3 分析步骤 313 24.4 命令流 318 第25例 热应力分析（使用耦合单元）实例—液体管路 319 25.1 问题描述 319 25.2 分析步骤 319 25.3 命令流 323 25.4 高级应用 324 第26例 热应力分析（间接法）实例—液体管路 326 26.1 概述 326 26.1.1 热分析 326 26.1.2 结构分析 327 26.2 问题描述 327 26.3 分析步骤 328 26.4 命令流 333 第六篇 综合应用 第27例 模型力学特性计算实例—液体容器倾翻特性的研究 335 27.1 问题描述 335 27.2 分析步骤 336 27.3 命令流 340 第28例 载荷工况组合实例—简支梁 342 28.1 概述 342 28.2 问题描述及解析解 342 28.3 分析步骤 343 28.4 命令流 349 第29例 利用MPC技术对SOLID-SHELL单元进行连接实例—简支梁 351 29.1 概述 351 29.1.1 使用约束方程 351 29.1.2 MPC法 351 29.2 问题描述 352 29.3 分析步骤 352 29.4 说明 359 29.5 命令流 359 29.6 结构模型全部采用SOLID单元的分析命令流 361 第30例 带预紧力的螺栓联接的有限元分析 364 30.1 螺栓联接的受力分析 364 30.2 分析方法简介 364 30.2.1 预紧单元PRETS179 364 30.2.2 PSMESH命令 365 30.2.3 SLOAD命令 365 30.3 单个螺栓联接的分析实例 365 30.4 螺栓组联接的分析实例 368 30.5 简化模型方法 371 30.6 用温度收缩法模拟预紧力 375 30.7 说明 377 附录 378 参考文献 381