有限元分析與ANSYSAPDL編程及高級應用

前言
第1章 概述
1.1 引言
1.1.1 彈性力學問題的解法
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 彈性力學的基礎理論
2.1 基本假設和基本概念
2.1.1 彈性力學的基本假設
2.1.2 彈性力學的基本概念
2.1.3 撣性力學問題求解的基本方法
2.2 彈性力學的基本方程
2.2.1 平面應力和平面應變問題
2.2.2 平衡方程——應力與外力之間的關系
2.2.3 幾何方程——應變與位移的關系
2.2 4物理方程——應力與應變的關系
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——應力與外力之間的關系
2.3.2 幾何方程——應變與位移的關系
2.3.3 物理方程——應力與應變的關系
2.4 有限元法的理論基礎
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 有限元分析的基礎理論
3.1 有限元方法的基本概念
3.2 彈性力學平面問題的有限元法
3.2.1 三角形常應變單元
3.2.2 用等參數(shù)單元計算平面問題
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 有限元分析中幾個問題的討論
3.5.1 有限元解的收斂性和誤差估計
3.5.2 有限單元網(wǎng)格劃分精度的確定
3.5 3結構對稱性的利用
第4章 ANSYS操作與APDL編程
4.1 ANSYS軟件的啟動與操作界面
4.1.1 ANSYS的啟動
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文件的生成與運行
4.4.1 如何生成APDL文件
4.4.2 APDL文件的運行
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 調用子程序
4.7.2 無條件分支(GO)與重復執(zhí)行(REPEAT)
4.7.3 DO循環(huán)
4.7.4 有條件分支(IF)
第5章 結構分析實例與應用技術
5.1 高壓平蓋封頭結構的分析
5.1.1 建立力學分析模型
5.1.2 ANSYS的分析過程
5.2 圓柱齒輪輪齒的結構分析
5.2.1 建立力學分析模型
5.2.2 ANSYS的分析過程
5.3 滾子鏈片的結構分析
5.3.1 建立力學分析模型
5.3.2 ANSYS的分析過程
5.4 裂紋尖端應力強度因子的計算
5.4.1 建立力學分析模型
5.4.2 ANSYS的分析過程
5.5 其他應用技術
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單元使用實例
5.6 優(yōu)化設計使用實例
5.6.1 尺寸優(yōu)化設計實例
5.6.2 行走平臺結構的尺寸優(yōu)化實例
5.6.3 形狀優(yōu)化設計實例
5.6.4 拓撲優(yōu)化設計實例
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)點單元
6.2.2 六節(jié)點等參數(shù)單元
6.2.3 三維八節(jié)點接觸單元
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接觸分析的特點及參勢設置
6.5.1 ANSYS接觸分析的特點
6.5.2 ANSYS接觸分析中的參數(shù)設置
6.5.3 接觸對的生成
6.6 接觸分析的工程應用實例
6.6.1 滾圈與托輪結構的接觸分析
6.6.2 過盈裝配分析實例
6.6.3 殼一實體裝配分析實例
6.6.4 三角架鉸接結構分析實例
6.6.5 熱一結構的接觸分析實例
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 熱應力問題的有限元計算
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用實例
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)傳熱分析實例
7.6.4 壓力容器的熱應力分析實例
7.6.5 熱膨脹分析實例
7.6.6 相變分析實例
第8章 機械動力學的有限元分析
8.1 結構的動力學方程
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 常用單元的質量矩陣
8.1.5 阻尼矩陣的計算
8.2 結構動力響應的有限元分析
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 機械動力學分析的工程實例
8.3.1 主軸結構的模態(tài)分析
8.3.2 電動機系統(tǒng)的諧響應分析
8.3.3 瞬態(tài)動力學分析實例
8.3.4 譜分析
8.3.5 循環(huán)對稱結構的模態(tài)分析
8.3.6 振動圓梁的諧響應分析
參考文獻