有限元分析與ANSYSAPDL編程及高級應(yīng)用

前言
第1章 概述
1.1 引言
1.1.1 彈性力學(xué)問題的解法
1.1.2 有限元法的分類
1.2 有限元法分析的步驟
1.3 ANSYS軟件簡介
1.4 ANSYS11.0的編程與特色
1.4.1 ANSYS軟件的編程
1.4.2 ANSYS11.0的特色
第2章 彈性力學(xué)的基礎(chǔ)理論
2.1 基本假設(shè)和基本概念
2.1.1 彈性力學(xué)的基本假設(shè)
2.1.2 彈性力學(xué)的基本概念
2.1.3 撣性力學(xué)問題求解的基本方法
2.2 彈性力學(xué)的基本方程
2.2.1 平面應(yīng)力和平面應(yīng)變問題
2.2.2 平衡方程——應(yīng)力與外力之間的關(guān)系
2.2.3 幾何方程——應(yīng)變與位移的關(guān)系
2.2 4物理方程——應(yīng)力與應(yīng)變的關(guān)系
2.2.5 三維彈性問題的基本方程
2.3 軸對稱問題的基本方程
2.3.1 平衡方程——應(yīng)力與外力之間的關(guān)系
2.3.2 幾何方程——應(yīng)變與位移的關(guān)系
2.3.3 物理方程——應(yīng)力與應(yīng)變的關(guān)系
2.4 有限元法的理論基礎(chǔ)
2.4.1 虛位移原理
2.4.2 最小位能原理
2.4.3 最小余能原理
第3章 有限元分析的基礎(chǔ)理論
3.1 有限元方法的基本概念
3.2 彈性力學(xué)平面問題的有限元法
3.2.1 三角形常應(yīng)變單元
3.2.2 用等參數(shù)單元計(jì)算平面問題
3.2.3 求解平面問題的較精密單元
3.3 軸對稱問題的有限元法
3.3.1 三角形截面環(huán)形單元
3.3 2軸對稱等參數(shù)草元
3.4 空間問題的有限元法
3.4.1 四面體單元
3.4.2 等參數(shù)體單元
3.5 有限元分析中幾個(gè)問題的討論
3.5.1 有限元解的收斂性和誤差估計(jì)
3.5.2 有限單元網(wǎng)格劃分精度的確定
3.5 3結(jié)構(gòu)對稱性的利用
第4章 ANSYS操作與APDL編程
4.1 ANSYS軟件的啟動(dòng)與操作界面
4.1.1 ANSYS的啟動(dòng)
4.1.2 ANSYS的操作界面
4.1.3 ANSYS軟件的模塊化組成
4.2 ANSYS軟件的約定與操作指南
4.2.1 通用約定
4.2.2 模型的縮放與平移
4.2.3 圖形拾取操作
4.2.4 ANSYS工作平面的操作
4.2.5 ANSYS坐標(biāo)系統(tǒng)的操作
4.2.6 ANSYS軟件的解題步驟
4.3 ANSYS的建模操作
4.3.1 幾何模型的生成方法
4.3.2 有限元模型
4.4 APDL文件的生成與運(yùn)行
4.4.1 如何生成APDL文件
4.4.2 APDL文件的運(yùn)行
4.5 APDL的參數(shù)化變量
4.5.1 參數(shù)名的命名規(guī)則與格式
4.5.2 參數(shù)的定義與使用
4.5.3 參數(shù)表達(dá)式與函數(shù)
4.6 APDL中的參數(shù)化數(shù)組
4.6.1 參數(shù)化數(shù)組的類型與定義
4.6.2 數(shù)組元素的賦值
4.7 APDL中循環(huán)與控制
4.7.1 調(diào)用子程序
4.7.2 無條件分支(GO)與重復(fù)執(zhí)行(REPEAT)
4.7.3 DO循環(huán)
4.7.4 有條件分支(IF)
第5章 結(jié)構(gòu)分析實(shí)例與應(yīng)用技術(shù)
5.1 高壓平蓋封頭結(jié)構(gòu)的分析
5.1.1 建立力學(xué)分析模型
5.1.2 ANSYS的分析過程
5.2 圓柱齒輪輪齒的結(jié)構(gòu)分析
5.2.1 建立力學(xué)分析模型
5.2.2 ANSYS的分析過程
5.3 滾子鏈片的結(jié)構(gòu)分析
5.3.1 建立力學(xué)分析模型
5.3.2 ANSYS的分析過程
5.4 裂紋尖端應(yīng)力強(qiáng)度因子的計(jì)算
5.4.1 建立力學(xué)分析模型
5.4.2 ANSYS的分析過程
5.5 其他應(yīng)用技術(shù)
5.5.1 橢圓面或線的生成
5.5.2 生成螺旋線或彈簧
5.5.3 曲面上施加垂直面力
5.5.4 六角頭螺栓及螺紋的生成
5.5.5 軸承支座及其掃略網(wǎng)格生成
5.5.6 MPCI84單元使用實(shí)例
5.6 優(yōu)化設(shè)計(jì)使用實(shí)例
5.6.1 尺寸優(yōu)化設(shè)計(jì)實(shí)例
5.6.2 行走平臺(tái)結(jié)構(gòu)的尺寸優(yōu)化實(shí)例
5.6.3 形狀優(yōu)化設(shè)計(jì)實(shí)例
5.6.4 拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)實(shí)例
第6章 接觸問題的有限元分析
6.1 接觸界面條件
6.2 接觸單元
6.2.1 兩節(jié)點(diǎn)單元
6.2.2 六節(jié)點(diǎn)等參數(shù)單元
6.2.3 三維八節(jié)點(diǎn)接觸單元
6.3 接觸問題的弱形式
6.4 接觸問題的有限元法
6.4.1 接觸界面的離散處理
6.4.2 Lagrage乘子法的有限元方程
6.4.3 罰函數(shù)法的有限元方程，
6.5 ANSYS接觸分析的特點(diǎn)及參勢設(shè)置
6.5.1 ANSYS接觸分析的特點(diǎn)
6.5.2 ANSYS接觸分析中的參數(shù)設(shè)置
6.5.3 接觸對的生成
6.6 接觸分析的工程應(yīng)用實(shí)例
6.6.1 滾圈與托輪結(jié)構(gòu)的接觸分析
6.6.2 過盈裝配分析實(shí)例
6.6.3 殼一實(shí)體裝配分析實(shí)例
6.6.4 三角架鉸接結(jié)構(gòu)分析實(shí)例
6.6.5 熱一結(jié)構(gòu)的接觸分析實(shí)例
第7章 溫度場的有限元分析
7.1 溫度場問題的基本方程
7.2 穩(wěn)態(tài)溫度場的有限元法
7.3 瞬態(tài)溫度場的有限元法
7.4 熱應(yīng)力問題的有限元計(jì)算
7.5 利用ANSYS完成熱分析
7.5.1 穩(wěn)態(tài)熱分析
7.5.2 瞬態(tài)熱分析
7.6 溫度場分析的工程應(yīng)用實(shí)例
7.6.1 冷卻柵的有限元分析
7.6.2 罐體與節(jié)管的熱分析
7.6.3 瞬態(tài)傳熱分析實(shí)例
7.6.4 壓力容器的熱應(yīng)力分析實(shí)例
7.6.5 熱膨脹分析實(shí)例
7.6.6 相變分析實(shí)例
第8章 機(jī)械動(dòng)力學(xué)的有限元分析
8.1 結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)方程
8.1.1 基本方程
8.1.2 虛功原理
8.1.3 有限元分析形式
8.1.4 常用單元的質(zhì)量矩陣
8.1.5 阻尼矩陣的計(jì)算
8.2 結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)的有限元分析
8.2.1 無阻尼系統(tǒng)的解耦合方程
8.2.2 阻尼系統(tǒng)的解耦合方程
8.2.3 直接積分的顯式算法
8.2.4 直接積分的隱式算法
8.3 機(jī)械動(dòng)力學(xué)分析的工程實(shí)例
8.3.1 主軸結(jié)構(gòu)的模態(tài)分析
8.3.2 電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的諧響應(yīng)分析
8.3.3 瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析實(shí)例
8.3.4 譜分析
8.3.5 循環(huán)對稱結(jié)構(gòu)的模態(tài)分析
8.3.6 振動(dòng)圓梁的諧響應(yīng)分析
參考文獻(xiàn)