ANSYS 16.0有限元分析入門·進階·精通

ANSYS 16.0有限元分析入門·進階·精通 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

CAE應用聯盟組編 編
圖書標籤:
  • ANSYS
  • 有限元
  • FEA
  • 結構力學
  • 數值分析
  • 工程仿真
  • 入門
  • 進階
  • 精通
  • 機械設計
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齣版社: 機械工業齣版社
ISBN:9787111538653
版次:1
商品編碼:11940025
品牌:機工齣版
包裝:平裝
叢書名: CAD/CAM/CAE 工程應用叢書
開本:16開
齣版時間:2016-06-01
用紙:膠版紙
頁數:531

具體描述

編輯推薦

適讀人群 :CAE工程師,相關院校師生
★作者具有豐富的一綫教學經驗及工程實踐經驗,齣版過多本暢銷書。
★書中所有案例均經過作者的精挑細選,均為實際工作中常用且經常齣錯的典型案例。讓讀者的學習事半功倍。
★配套資源豐富。附贈網盤資料包括所有實例的素材文件、結果文件和程序代碼。

內容簡介

《ANSYS 16.0有限元分析入門 進階 精通》以有限元分析方法為基礎,結閤作者多年的使用和開發經驗,通過豐富的工程應用實例,將ANSYS 16.0在熱分析、結構分析以及電磁場分析等工程領域中的應用詳細介紹給讀者。
《ANSYS 16.0有限元分析入門 進階 精通》共分三篇25個章節,其中基礎篇包括ANSYS 16.0簡介、ANSYS操作流程和ANSYS基礎操作介紹;應用篇對穩態熱分析、瞬態熱分析、熱輻射分析、相變分析、靜力學分析、模態分析、結構瞬態分析、諧響應分析、譜分析、結構非綫性分析、復閤材料分析、摩擦生熱分析以及電場分析和磁場分析等進行瞭詳解;高級篇則對一些高級應用技術,如耦閤場分析、自適應網格劃分技術、單元生死技術以及接觸分析等進行瞭介紹。
《ANSYS 16.0有限元分析入門 進階 精通》按照深入淺齣的原則,通過詳細的圖形用戶界麵和命令流的方式對不同的工程應用問題進行瞭詳細講解,並在講解過程中穿插“提示”“注意”等,為讀者提供瞭大量的分析方法和使用技巧。本書光盤配有書中實例的有限元模型、APDL語言代碼以及計算結果等,方便讀者查閱和參考。
《ANSYS 16.0有限元分析入門 進階 精通》內容詳實,適閤理工院校相關專業的碩士研究生、博士研究生及教師使用,可以作為高等院校學生及科研院所研究人員學習ANSYS的教程,也可以作為從事物理場分析領域科學技術研究的工程技術人員參考用書。

目錄

齣版說明
前言
基 礎 篇

第1章 ANSYS 16.0簡介
1.1 ANSYS發展曆程及功能簡介
1.1.1 發展曆程
1.1.2 主要功能
1.1.3 ANSYS 16.0新功能
1.2 典型的ANSYS操作流程
1.2.1 ANSYS的啓動
1.2.2 ANSYS用戶界麵介紹
1.2.3 ANSYS操作流程
1.3 ANSYS分析案例詳解
1.3.1 問題描述
1.3.2 問題分析
1.3.3 GUI操作步驟
1.3.4 APDL命令流程序

第2章 單元和材料屬性
2.1 單元類型
2.2 單元定義方法
2.3 定義材料屬性
2.3.1 材料屬性
2.3.2 材料屬性定義命令
2.4 本章小結

第3章 坐標係和工作平麵
3.1 坐標係簡介
3.1.1 總體坐標係和局部坐標係
3.1.2 顯示坐標係
3.1.3 節點坐標係
3.1.4 單元坐標係
3.1.5 結果坐標係
3.2 工作平麵的使用
3.2.1 定義一個新的工作平麵
3.2.2 列錶工作平麵信息
3.2.3 移動工作平麵
3.2.4 鏇轉工作平麵
3.3 本章小結

第4章 創建幾何模型
4.1 概述
4.2 建立基本圖元
4.3 拖拽方式建立模型
4.4 圖元的選取
4.5 布爾操作
4.6 其他操作
4.7 本章小結

第5章 建立有限元模型
5.1 網格劃分方法和步驟
5.1.1 網格劃分方法
5.1.2 網格化的一般步驟
5.2 MeshTool工具
5.3 Meshing 子菜單
5.4 直接生成有限元模型
5.5 本章小結

第6章 施加載荷
6.1 載荷概述
6.1.1 載荷施加對象
6.1.2 載荷分類
6.1.3 載荷步、子步和平衡迭代
6.1.4 時間參數
6.2 載荷的施加和刪除等操作
6.2.1 常數載荷的施加
6.2.2 利用錶格和函數施加載荷
6.2.3 多步載荷操作
6.2.4 刪除載荷
6.2.5 其他操作
6.3 本章小結

第7章 求解計算
7.1 求解設置
7.1.1 新分析
7.1.2 求解控製
7.1.3 輸齣設置
7.2 求解過程處理
7.2.1 求解概述
7.2.2 求解當前載荷步
7.2.3 多載荷步求解
7.3 本章小結

第8章 後處理
8.1 後處理概述
8.1.1 通用後處理器
8.1.2 時間-曆程後處理器
8.2 通用後處理器
8.2.1 結果文件讀入通用後處理器
8.2.2 設置結果輸齣方式
8.2.3 圖形顯示計算結果
8.2.4 列錶顯示計算結果
8.2.5 結果查看器
8.2.6 基於單元錶的結果處理
8.2.7 基於路徑的結果處理
8.3 時間-曆程後處理器
8.3.1 時間-曆程後處理器概述
8.3.2 進入時間-曆程後處理
8.3.3 定義時間—曆程變量
8.3.4 時間-曆程變量的處理
8.3.5 顯示和列錶時間-曆程變量麯綫
8.3.6 時間-曆程變量觀察器
8.4 本章小結

應 用 篇

第9章 穩態熱分析
9.1 穩態熱分析概述
9.2 穩態熱分析基本步驟
9.3 實例——鈾燃料管冷卻計算
9.3.1 問題描述
9.3.2 問題分析
9.3.3 GUI操作步驟
9.3.4 APDL命令流程序
9.4 本章小結

第10章 瞬態熱分析
10.1 瞬態熱分析概述
10.1.1 瞬態熱分析特性
10.1.2 控製方程
10.1.3 時間積分與時間步長預測
10.1.4 數值求解過程
10.1.5 初始條件的施加
10.1.6 求解選項的設置
10.1.7 瞬態分析準確程度的評估
10.2 瞬態熱分析基本過程
10.3 實例——溫度控製加熱器工作過程分析
10.3.1 問題描述
10.3.2 問題分析
10.3.3 GUI操作步驟
10.3.4 APDL命令流程序
10.4 本章小結

第11章 熱輻射分析
11.1 熱輻射分析概述
11.1.1 熱輻射特性
11.1.2 熱輻射基本術語
11.2 ANSYS中進行輻射分析
11.2.1 ANSYS中熱輻射的處理方法
11.2.2 ANSYS中進行輻射分析的幾個概念
11.2.3 使用輻射綫單元建立輻射模型
11.2.4 使用錶麵效應單元建立輻射模型
11.2.5 使用輻射矩陣單元建立輻射模型
11.2.6 使用光能傳遞求解方法建立輻射模型
11.3 實例——非同心圓環間的輻射傳熱分析
11.3.1 問題描述
11.3.2 問題分析
11.3.3 GUI操作步驟
11.3.4 APDL命令流程序
11.4 本章小結

第12章 相變分析
12.1 相變基本理論
12.2 ANSYS中的相變分析基本思路及求解設置
12.2.1 相變分析基本思路
12.2.2 求解設置
12.3 實例——水結冰過程分析
12.3.1 問題描述
12.3.2 問題分析
12.3.3 GUI操作步驟
12.3.4 APDL命令流程序
12.4 本章小結

第13章 靜力學分析
13.1 有限元綫性分析基本理論
13.1.1 綫性本構關係(廣義虎剋定律)
13.1.2 綫性幾何方程(小變形情況)
13.1.3 平衡方程(虛功原理)
13.2 實例1——帶孔闆靜力分析
13.2.1 問題描述
13.2.2 問題分析
13.2.3 GUI操作步驟
13.2.4 APDL命令流程序
13.3 實例2——多載荷作用下的階梯軸分析
13.3.1 問題描述
13.3.2 問題分析
13.3.3 GUI操作步驟
13.3.4 APDL命令流程序
13.4 實例3——慣性載荷作用下的葉輪受力分析
13.4.1 問題描述
13.4.2 問題分析
13.4.3 GUI操作步驟
13.4.4 APDL命令流程序
13.5 實例4——靜載荷作用下的簡支梁
13.5.1 問題描述
13.5.2 問題分析
13.5.3 GUI操作步驟
13.5.4 APDL命令流程序
13.6 本章小結

第14章 模態分析
14.1 結構動力學分析概述
14.2 模態分析簡介及操作步驟
14.2.1 模態分析原理
14.2.2 模態分析步驟
14.3 實例1——連杆的模態分析
14.3.1 問題描述
14.3.2 問題分析
14.3.3 GUI操作步驟
14.3.4 APDL命令流程序
14.4 實例2——框架式建築物有預應力的模態分析
14.4.1 問題描述
14.4.2 問題分析
14.4.3 GUI操作步驟
14.4.4 APDL命令流程序
14.5 本章小結

第15章 結構瞬態分析
15.1 概述
15.1.1 瞬態動力學分析的基本理論
15.1.2 求解方法及其優缺點
15.1.3 瞬態分析積分步長選取準則
15.2 實例1——衝擊載荷作用下的管子
15.2.1 問題描述
15.2.2 問題分析
15.2.3 GUI操作步驟
15.2.4 APDL命令流程序
15.3 實例2——壓力容器瞬態分析
15.3.1 問題描述
15.3.2 問題分析
15.3.3 GUI操作步驟
15.3.4 APDL命令流程序
15.4 本章小結

第16章 諧響應分析與譜分析
16.1 概述
16.1.1 諧響應分析的定義與應用
16.1.2 譜分析的定義與應用
16.2 諧響應分析
16.3 實例1——“工作颱—電動機係統諧響應分析
16.3.1 問題描述
16.3.2 問題分析
16.3.3 GUI操作步驟
16.3.4 APDL命令流程序
16.4 譜分析
16.5 實例2——闆梁結構單點地震響應譜分析
16.5.1 問題描述
16.5.2 問題分析
16.5.3 GUI操作步驟
16.5.4 APDL命令流程序
16.6 本章小結

第17章 結構非綫性分析
17.1 非綫性問題概述與基礎理論
17.1.1 結構非綫性的定義
17.1.2 結構非綫性類型
17.1.3 求解基本原理
17.2 實例1——彈簧變形分析
17.2.1 問題描述
17.2.2 問題分析
17.2.3 GUI操作步驟
17.2.4 APDL命令流程序
17.3 實例2——碰撞分析
17.3.1 問題描述
17.3.2 問題分析
17.3.3 GUI操作步驟
17.3.4 APDL命令流程序
17.4 實例3——電子産品跌落分析
17.4.1 問題描述
17.4.2 問題分析
17.4.3 GUI操作步驟
17.4.4 APDL命令流程序
17.5 本章小結

第18章 復閤材料分析
18.1 復閤材料概述
18.1.1 復閤材料的定義及分類
18.1.2 復閤材料的性能及用途
18.1.3 樹脂基和金屬基復閤材料
18.2 實例——高體積分數SiCp/Al熱殘餘應力分析
18.2.1 問題描述
18.2.2 問題分析
18.2.3 GUI操作步驟
18.2.4 APDL命令流程序
18.3 復閤材料的層閤闆
18.4 本章小結

第19章 摩擦生熱分析
19.1 摩擦生熱在ANSYS中的計算方法
19.2 實例——物體滑動中的摩擦生熱分析
19.2.1 問題描述
19.2.2 問題分析
19.2.3 GUI操作步驟
19.2.4 APDL命令流程序
19.3 本章小結

第20章 電場分析
20.1 電場分析概述
20.2 電場分析基本步驟
20.3 實例1——導電圓盤的電場分布分析
20.3.1 問題描述
20.3.2 問題分析
20.3.3 GUI操作步驟
20.3.4 APDL命令流程序
20.4 實例2——屏蔽帶狀傳輸綫靜電場分析
20.4.1 問題描述
20.4.2 問題分析
20.4.3 GUI操作步驟
20.4.4 APDL命令流程序
20.5 本章小結

第21章 磁場分析
21.1 概述
21.1.1 磁場分析分類
21.1.2 計算方法
21.2 實例—電磁溝槽電磁力分析
21.2.1 問題描述
21.2.2 問題分析
21.2.3 GUI操作步驟
21.2.4 APDL命令流程序
21.3 本章小結

高 級 篇

第22章 耦閤場分析
22.1 耦閤場分析概述
22.1.1 耦閤場分析的定義
22.1.2 耦閤場分析的類型
22.1.3 直接和間接耦閤法的應用範圍
22.2 間接耦閤分析
22.2.1 間接耦閤分析的特點
22.2.2 間接耦閤分析的基本過程
22.2.3 間接耦閤分析的基本操作步驟
22.2.4 使用物理環境運行間接耦閤場分析
22.3 直接耦閤分析
22.4 實例1——多層熱套壓力容器的熱應力耦閤分析
22.4.1 問題描述
22.4.2 問題分析
22.4.3 GUI操作步驟
22.4.4 APDL命令流程序
22.5 實例2——鋼水凝固過程熱應力耦閤分析
22.5.1 問題描述
22.5.2 問題分析
22.5.3 GUI操作步驟
22.5.4 APDL命令流程序
22.6 實例3——圓柱形坯料的電熱耦閤分析
22.6.1 問題描述
22.6.2 問題分析
22.6.3 GUI操作步驟
22.6.4 APDL命令流程序
22.7 實例4——冷卻器電熱耦閤分析
22.7.1 問題描述
22.7.2 問題分析
22.7.3 GUI操作步驟
22.7.4 APDL命令流程序
22.8 本章小結

第23章 自適應網格劃分技術
23.1 自適應網格劃分技術簡介
23.1.1 自適應網格劃分技術的定義
23.1.2 自適應網格劃分的先決條件
23.1.3 自適應網格劃分技術的應用方法
23.1.4 定製ADAPT宏(UADAPT.MAC)
23.1.5 自適應網格劃分的一些說明
23.2 實例——二維對流傳熱的自適應分析
23.2.1 問題描述
23.2.2 問題分析
23.2.3 GUI操作步驟
23.2.4 APDL命令流程序
23.3 本章小結

第24章 單元生死技術
24.1 單元生死技術概述
24.1.1 單元的生和死的定義
24.1.2 單元生死的基本原理
24.1.3 單元生死技術的應用方法
24.1.4 使用ANSYS結果控製單元生死
24.1.5 單元生死技術的注意事項
24.2 實例——利用單元生死技術堆積單元模擬焊接過程
24.2.1 問題描述
24.2.2 問題分析
24.2.3 GUI操作步驟
24.2.4 APDL命令流程序
24.3 本章小結

第25章 接觸分析
25.1 概述
25.1.1 接觸的定義及分類
25.1.2 接觸協調條件
25.1.3 接觸單元
25.1.4 選擇接觸麵和目標麵的原則
25.1.5 接觸嚮導
25.2 實例——軌道車輛車輪與鋼軌接觸
25.2.1 問題描述
25.2.2 問題分析
25.2.3 GUI操作步驟
25.2.4 APDL命令流程序
25.3 本章小結

前言/序言

隨著計算機科學與應用技術的發展,有限元理論日益完善,隨之湧現瞭一大批比較成熟的通用和專業的有限元計算商業軟件。ANSYS作為通用、有效的商用有限元軟件,集結構、傳熱、流體、電磁、碰撞爆破分析於一體,具有強大的前處理、後處理及計算分析能力,能夠進行多場耦閤,結構-熱、流體-結構、電-磁等物理場的耦閤處理求解。
自1996年落戶中國以來,ANSYS以其強大的功能、可靠的質量、良好的市場推廣,得到瞭中國CAE界的廣泛認可和青睞,被用於土木工程、機械製造、汽車工業、水利工程、航空航天、石油化工、生物醫學等領域,為各行業的設計研究攻關作齣瞭重要貢獻。
《ANSYS 16.0有限元分析入門 進階 精通》以ANSYS 16.0作為軟件平颱,對ANSYS進行熱、結構和電磁場以及它們之間的耦閤場分析的理論基礎、基本思路、操作步驟和應用技巧進行瞭介紹,並結閤工程應用實例講述瞭ANSYS具體工程應用方法。
1.本書特點
由淺入深,循序漸進:《ANSYS 16.0有限元分析入門 進階 精通》以初中級讀者為對象,首先從有限元基本原理及ANSYS使用基礎講起,再輔以ANSYS在工程中的應用案例幫助讀者盡快掌握用ANSYS進行有限元分析的技能。
步驟詳盡,內容新穎:《ANSYS 16.0有限元分析入門 進階 精通》結閤作者多年的ANSYS使用經驗與實際工程應用案例,將ANSYS軟件的使用方法與技巧詳細地講解給讀者。本書步驟講解詳盡、內容新穎,講解過程中輔以相應的圖片,使讀者在閱讀時一目瞭然,從而快速掌握書中所講 內容。
實例典型,輕鬆易學:學習分析案例的具體操作是掌握 ANSYS好的方式。《ANSYS 16.0有限元分析入門 進階 精通》通過綜閤應用案例,透徹、詳盡地講解瞭ANSYS在各方麵的應用。
《ANSYS 16.0有限元分析入門 進階 精通》中的“提示”一般為對前麵操作的進一步講解,利於讀者對操作過程的理解。“注意”為操作步驟的注意點,不注意則可能造成操作不成功。另外,《ANSYS 16.0有限元分析入門 進階 精通》中每步操作的目的已經在前注明,方便讀者理解處理此問題的思想脈絡。
2.本書內容
《ANSYS 16.0有限元分析入門 進階 精通》在必要的理論概述的基礎上,通過大量的典型案例對ANSYS分析平颱進行詳細介紹,並結閤實際工程與生活中的常見問題進行詳細講解。全書內容簡潔、明快,給人耳目一新的感覺。
《ANSYS 16.0有限元分析入門 進階 精通》分為三篇25章,主要介紹瞭ANSYS 16.0平颱在結構、電磁、熱學、耦閤場、復閤材料等各個領域中的有限元分析及操作過程。
篇 基礎篇。本篇包括ANSYS 16.0簡介、ANSYS操作流程和ANSYS基礎操作介紹等,包括以下章節的內容:
第1章 ANSYS 16.0簡介 第2章 單元和材料屬性
第3章 坐標係和工作平麵 第4章 創建幾何模型
第5章 建立有限元模型 第6章 施加載荷
第7章 求解計算 第8章 後處理
第二篇 應用篇。本篇對穩態熱分析、瞬態熱分析、輻射熱分析、相變分析、靜力分析、模態分析、結構瞬態分析、譜分析、諧響應分析、結構非綫性分析、復閤材料分析、摩擦生熱分析以及電磁場分析分類進行瞭詳解,包括以下章節的內容:
第9章 穩態熱分析 第10章 瞬態熱分析
第11章 熱輻射分析 第12章 相變分析
第13章 靜力學分析 第14章 模態分析
第15章 結構瞬態分析 第16章 諧響應分析與譜分析
第17章 結構非綫性分析 第18章 復閤材料分析
第19章 摩擦生熱分析 第20章 電場分析
第21章 磁場分析
第三篇 高級篇。本篇對一些高級應用技術,如耦閤場分析、自適應網格劃分技術、單元生死技術以及接觸分析等進行瞭介紹,包括以下章節的內容:
第22章 耦閤場分析 第23章 自適應網格劃分技術
第24章 單元生死技術 第25章 接觸分析
3.附贈網盤內容
《ANSYS 16.0有限元分析入門 進階 精通》附贈網盤包括所有練習實例的有限元模型、APDL語言代碼及計算結果,供讀者在學習過程中直接導入使用,以減少建立幾何模型的煩瑣操作,使讀者輕鬆快捷地掌握ANSYS有限元分析的操作技巧和應用方法。
相關文件放於相應章節的目錄中,以方便讀者查詢。例如,第22章的第2個操作實例“實例2-鋼水凝固過程熱應力分析”的幾何文件和工程項目管理文件放置在“網盤文件Chapter22char22-2”路徑的文件夾下。
4.讀者對象
《ANSYS 16.0有限元分析入門 進階 精通》適閤於ANSYS 16.0初學者和期望提高有限元分析及建模仿真工程應用能力的讀者,具體說明如下:
? 初學ANSYS的技術人員
? 大中專院校的教師和在校生 ? 相關培訓機構的教師和學員
? 參加工作實習的“菜鳥” ? ANSYS愛好者
? 廣大科研工作人員 ? 初、中級ANSYS從業人員
5.讀者服務
為瞭方便解決疑難問題,讀者若在學習過程中遇到與本書有關的技術問題,則可以發郵件到郵箱caxart@126.com,或者訪問博客http://blog.sina.com.cn/caxart,編者會盡快給予解答,我們將竭誠為您服務。
6.本書作者
《ANSYS 16.0有限元分析入門 進階 精通》主要由丁金濱編著,張建偉、丁偉、劉浩、王芳、韓希強、張岩、唐傢鵬、石良臣、王菁、郭海霞、李昕、劉成柱、瀋再陽、林金寶、高飛、宋玉旺、張文電、張亮亮、於蒼海和孫國強也參與瞭本書的編寫工作,在此一並錶示感謝。
ANSYS本身是一個龐大的資源庫與知識庫,本書雖然捲帙浩繁,仍難窺其全貌。加之編者水平有限,書中錯誤與缺點在所難免,敬請廣大讀者批評指正,也歡迎廣大同行來電來信共同交流探討。
後再次希望本書能為讀者的學習和工作提供幫助!
結構力學:理論與現代工程應用 本書深入探討結構力學的基本原理,並重點介紹其在現代工程實踐中的廣泛應用。作為一本全麵性的技術讀物,本書旨在為讀者提供紮實的理論基礎,並引導他們理解如何運用這些原理來解決復雜的工程問題。 第一部分:理論基礎 本部分將從最基礎的概念入手,層層遞進,為讀者構建堅實的理論框架。 緒論:結構力學的定義與重要性 什麼是結構力學?其核心研究對象和目的。 結構力學在土木、機械、航空航天、生物醫學等工程領域的核心地位。 曆史發展概述:從早期經驗法則到嚴謹的數學模型。 現代工程對結構力學知識的日益增長的需求。 本書的學習路徑與預期目標。 第二章:材料力學基礎 應力與應變: 內力概念:軸力、剪力、彎矩、扭矩的定義與分解。 應力張量:引入應力的數學描述,理解不同方嚮上的應力分量。 綫應變、剪應變:應變與幾何變形的關係。 應力-應變關係:彈性模量、泊鬆比、剪切彈性模量等材料常數的物理意義。 廣義鬍剋定律:描述各嚮同性材料的應力-應變耦閤關係。 虎剋定律的局限性:塑性變形、屈服準則(如屈服強度、失效強度)。 應力集中現象及其工程影響。 材料的力學性能: 拉伸試驗與壓縮試驗:典型應力-應變麯綫的解讀。 屈服強度、抗拉強度、斷裂伸長率、斷麵收縮率等關鍵參數。 疲勞強度與斷裂韌性:理解材料在循環載荷下的失效行為。 蠕變與應力鬆弛:材料在長期載荷下的時間依賴性變形。 不同材料(金屬、陶瓷、聚閤物、復閤材料)的力學特性比較。 梁的彎麯理論: 純彎麯與橫力彎麯。 彎麯正應力公式:梁的軸綫、中性軸、截麵模量的概念。 剪應力公式:梁內橫嚮剪應力的分布規律。 梁的撓度和轉角:積分法、疊加法求解梁的變形。 截麵慣性矩與抗彎剛度。 梁的應力分析:應力疊加原理,復雜截麵梁的彎麯。 橫嚮剪切變形:在厚梁分析中的重要性。 軸的扭轉理論: 純扭轉:扭轉扭矩、剪應力、剪應變。 扭轉角的計算:抗扭截麵模量。 圓管和實心圓軸的扭轉分析。 非圓截麵軸的扭轉:扭轉剛度下降與應力不均勻性。 扭轉應力疊加:組閤變形問題的分析。 第三章:連續介質力學 張量分析基礎: 嚮量與張量:更廣泛的數學工具,用於描述物理量。 協變與逆變分量。 張量代數運算:加法、減法、點乘、叉乘。 張量微積分:散度、鏇度、梯度。 應力張量與應變張量的協變形式。 本構關係 綫性彈性本構關係:迴顧廣義鬍剋定律,並將其置於張量框架下。 各嚮異性材料的本構關係:更復雜的材料行為描述。 非綫性本構關係:塑性、粘彈性、超彈性等。 體積模量與剪切模量的聯係。 平衡方程與幾何方程 運動方程(或平衡方程):描述物體內部受力平衡的微分方程。 幾何方程(或協調方程):描述應變與位移之間關係的微分方程。 應力邊界條件與位移邊界條件。 能量原理 虛功原理:能量法的基石,用於分析力學平衡問題。 虛位移法與虛力法。 單位荷載法。 卡斯蒂略納-裏特公式。 能量法在結構分析中的優勢:簡化計算,處理復雜邊界條件。 勢能原理:總勢能最小化原則。 第四章:杆件結構力學 平麵桁架分析: 桁架的幾何組成:靜定桁架與超靜定桁架。 節點法與截麵法:求解桁架內力。 虛功法求解桁架位移。 桁架的穩定性分析:失穩模式與臨界力。 最優桁架設計:材料用量最小化。 平麵剛架分析: 剛架的組成與自由度。 彎矩圖、剪力圖、軸力圖的繪製。 荷載傳遞與內力分配。 超靜定剛架的分析方法:力法、位移法。 剛架的整體穩定性。 斜拉橋與懸索橋結構分析 斜拉結構受力特性。 懸索結構受力特性。 考慮預應力的分析。 動力學響應分析。 第二部分:現代工程應用 本部分將理論知識與實際工程問題相結閤,展示結構力學在各個領域的應用。 第五章:有限元方法(FEM)原理 基本思想: 離散化:將連續體劃分為有限個單元。 插值函數(形函數):描述單元內節點位移與單元節點位移的關係。 單元剛度矩陣:推導單元的內力與位移之間的關係。 總剛度矩陣:組裝所有單元的剛度矩陣,形成整體結構的剛度方程。 載荷嚮量:施加外力與邊界條件。 求解方程:求解整體結構的節點位移。 後處理:計算單元內的應力和應變。 單元類型與發展: 杆單元、梁單元、闆單元、殼單元、實體單元。 一維、二維、三維單元。 等參單元的優點。 各種單元的適用性與精度。 位移法(剛度法) 單元位移函數與形函數。 單元剛度矩陣的推導(以簡單梁單元為例)。 整體剛度矩陣的組裝。 載荷嚮量的建立。 邊界條件的施加。 求解結構位移。 計算單元內應力與應變。 能量原理在FEM中的應用 基於虛功原理的單元剛度矩陣推導。 基於最小勢能原理的整體方程建立。 數值積分與收斂性 高斯積分。 減縮積分與過積分。 應力奇異性與網格劃分。 第六章:土木工程中的結構力學應用 橋梁工程: 橋梁結構的荷載類型:恒載、活載、風荷載、地震荷載。 鋼筋混凝土梁橋、斜拉橋、懸索橋的靜力分析。 疲勞分析與壽命預測。 結構健康監測與損傷評估。 考慮地基變形對橋梁結構的影響。 高層建築與大跨度結構: 風緻振動分析與控製。 地震響應分析:動力時程分析、模態分析。 剪力牆、框架-剪力牆結構的受力分析。 大跨度屋蓋結構的穩定性與受力。 考慮基礎沉降與不均勻沉降。 隧道與地下結構: 圍岩壓力與支護結構設計。 隧道開挖對周圍土體的影響。 地下防水與結構整體性。 地鐵車站等地下空間的受力分析。 水利工程結構: 大壩、水閘、溢洪道的受力分析。 水壓力、泥沙衝刷、溫度變化的影響。 滲流與應力耦閤分析。 第七章:機械工程中的結構力學應用 機械零部件設計: 齒輪、軸、連杆、支架等關鍵零部件的強度校核。 疲勞壽命設計與可靠性分析。 應力集中對零件壽命的影響。 熱應力分析:考慮溫度變化對零件性能的影響。 模具設計與製造: 注塑模具、壓鑄模具的受力分析。 模具變形與精度控製。 冷卻係統設計與熱流耦閤分析。 車輛工程: 車身、底盤、懸掛係統的強度與剛度分析。 碰撞安全分析(Crashworthiness)。 振動與噪聲分析(NVH)。 輪胎與路麵的相互作用。 機器人與自動化設備: 機械臂的運動學與動力學仿真。 關節力矩與結構強度分析。 高精度運動平颱的結構設計。 第八章:航空航天工程中的結構力學應用 飛機結構設計: 機翼、機身、尾翼的載荷分析(氣動載荷、慣性載荷)。 濛皮-加強筋結構的分析。 復閤材料在航空器結構中的應用與設計。 疲勞壽命與損傷容限設計。 起落架的衝擊載荷分析。 火箭與航天器結構: 發射載荷分析:振動、衝擊、過載。 結構輕量化設計。 熱防護結構設計。 軌道力學與結構耦閤。 在軌載荷與空間環境影響。 推進係統結構分析: 發動機燃燒室、渦輪葉片的高溫高壓載荷分析。 渦輪葉片的振動與疲勞。 燃油管路與閥門的結構強度。 第九章:生物醫學工程中的結構力學應用 生物組織力學: 骨骼、軟骨、肌肉、血管等生物組織的力學特性。 生物力學在疾病診斷與治療中的應用。 骨摺愈閤的力學過程。 關節退化與修復的力學分析。 生物醫學器械設計: 人工關節、心髒瓣膜、血管支架等植入物的力學設計。 假肢與矯形器的力學性能。 手術器械的強度與穩定性。 微創手術器械的力學行為。 細胞與分子力學: 細胞骨架的力學響應。 細胞膜的力學特性。 DNA與蛋白質的力學行為。 第十章:高級主題與前沿研究 接觸力學: 多體接觸的數值模擬。 摩擦與磨損的力學分析。 連接件的應力分析。 斷裂力學: 裂紋擴展的力學準則。 斷裂韌性與應力強度因子。 疲勞裂紋擴展預測。 動力學與振動: 自由振動與強迫振動。 阻尼與穩定性。 模態分析與頻率響應。 瞬態動力學分析。 非綫性結構分析: 幾何非綫性:大變形、屈麯。 材料非綫性:塑性、蠕變。 接觸非綫性。 非綫性分析的收斂性問題。 多物理場耦閤分析: 結構-熱耦閤。 結構-流體耦閤。 結構-電磁耦閤。 結構-聲學耦閤。 計算力學的前沿發展: 高性能計算(HPC)在結構力學中的應用。 GPU加速計算。 人工智能與機器學習在結構分析中的潛力。 數字孿生與結構健康監測。 本書的敘述力求清晰、嚴謹,理論推導過程詳盡,並通過大量的工程實例來驗證和深化理論知識。旨在幫助讀者建立起係統性的結構力學知識體係,並能獨立解決實際工程問題。

用戶評價

評分

這本書給我的感覺是,它真的站在用戶的角度去思考問題。我在學習ANSYS的過程中,遇到過很多教材,有些寫得過於理論化,讓我感覺離實際操作太遠;有些則過於注重操作步驟,卻忽略瞭背後的原理。而《ANSYS 16.0有限元分析入門·進階·精通》這本書,則完美地找到瞭一個平衡點。它在講解每一個功能時,都會先用通俗易懂的語言解釋其原理,然後再詳細介紹如何在ANSYS中實現。我特彆喜歡它在介紹“進階”內容時,那種“循序漸進,由淺入深”的教學方式。比如,在講解高級網格劃分技術時,書中並沒有一開始就拋齣復雜的算法,而是先從基本的網格質量評估入手,然後逐步介紹諸如網格自適應、局部網格加密等技術,並結閤實際案例說明這些技術如何優化仿真精度和效率。我記得我當時在做一個復雜幾何模型的仿真時,網格劃分一直是個難題,總是齣現質量不高的問題,影響瞭仿真結果。按照書中介紹的方法,我調整瞭網格劃分策略,結閤邊界層劃分和局部網格細化,最終得到瞭高質量的網格,仿真結果也顯著提升。而且,書中對ANSYS的各個模塊都有涉及,無論你是在做結構、熱、流體,還是電磁場分析,都能從中找到有價值的內容。

評分

我是一名在讀研究生,之前接觸過一些有限元分析的課程,但總感覺理論和實踐脫節,拿到實際問題就無從下手。《ANSYS 16.0有限元分析入門·進階·精通》這本書,可以說是徹底改變瞭我的睏境。這本書在理論深度和實踐廣度上都做得非常齣色。它在講解每個模塊的功能時,會先簡要迴顧相關的理論知識,然後再詳細介紹ANSYS軟件中的具體實現方法。比如,在講到非綫性分析時,書中不僅講解瞭幾何非綫性、材料非綫性、接觸非綫性等概念,還通過一個具體的工程案例,演示瞭如何在ANSYS中設置這些非綫性求解選項,以及如何解讀非綫性分析的結果。我記得我當時正在做一個關於薄壁結構的屈麯分析,遇到瞭模型不穩定收斂的問題,按照書中的方法,調整瞭單元類型和求解器設置,問題就迎刃而解瞭。而且,書中還涉及瞭一些ansys的二次開發和腳本語言的入門介紹,雖然我目前還沒有深入研究,但知道有這樣的進階方嚮,感覺未來的學習空間很大。這本書的章節安排非常閤理,從易到難,從基礎到高級,邏輯性很強,即使是跨領域學習的用戶,也能快速找到適閤自己的學習路徑。而且,書中提供的案例都非常有代錶性,涵蓋瞭結構、熱、流體等多個工程領域,對於拓寬視野非常有幫助。

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作為一名多年從事機械設計的工程師,我深知有限元分析在現代工程設計中的重要性。《ANSYS 16.0有限元分析入門·進階·精通》這本書,對我而言,不僅僅是一本工具書,更像是一位經驗豐富的導師。這本書的“精通”部分,可以說完全超齣瞭我的預期。它並沒有停留於基本的模態分析、瞬態分析等,而是深入探討瞭一些更加專業和復雜的問題。比如,書中對疲勞分析和斷裂力學的講解,讓我耳目一新。它詳細闡述瞭如何基於仿真結果進行疲勞壽命預測,以及如何利用ANSYS進行裂紋擴展的模擬。我曾經在處理一個疲勞壽命評估的項目時,遇到瞭不少睏難,對如何準確設定載荷譜和材料的S-N麯綫感到迷茫。這本書通過一個具體的飛機起落架部件的疲勞分析案例,一步步地指導我如何輸入這些參數,並對結果進行分析和驗證。讓我印象深刻的是,書中還提到瞭ansys在多物理場耦閤分析中的應用,例如結構-熱耦閤、流固耦閤等,這些都是我平時工作中經常會遇到的復雜問題,而這本書提供瞭非常實用的解決方案和方法論。總而言之,這本書的深度和廣度,足以讓有一定基礎的工程師在有限元分析領域更上一層樓,甚至在某些專業方嚮上達到精通的水平。

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天呐!終於找到一本讓我心甘情願熬夜啃讀的ANSYS教材瞭!這本書的名字雖然很樸實——《ANSYS 16.0有限元分析入門·進階·精通》,但內容絕對是貨真價實,讓我這個之前對有限元分析摸不著頭腦的新手,一下子躍升到瞭能獨立完成一些小型工程仿真的水平。最讓我驚喜的是,它沒有上來就拋齣一堆晦澀難懂的理論公式,而是從最基礎的操作講起,比如如何建立幾何模型,加載邊界條件,選擇單元類型等等。每一個步驟都配有清晰的截圖和詳細的文字說明,簡直是手把手教學。我記得我第一次嘗試進行梁的彎麯分析時,按照書中的步驟一步一步操作,從建模型到後處理,整個過程都異常順暢。而且,書中還穿插瞭一些小技巧和注意事項,比如在劃分網格時如何優化單元質量,以及不同類型單元的適用範圍,這些細節對於新手來說太重要瞭,能省掉很多自己摸索的彎路。這本書最讓我佩服的一點是,它在介紹完基礎知識後,並沒有停滯不前,而是循序漸進地深入到瞭更高級的應用。我嘗試瞭書中關於接觸分析的部分,雖然一開始覺得有點復雜,但跟著書中的實例,一步一步地剖析,最終也啃下來瞭。讓我印象深刻的是,它在講解高級內容時,並沒有忽略基礎理論的支撐,而是用一種非常易於理解的方式,將復雜的概念和實際操作聯係起來,讓我既知其然,也知其所以然。我真的太慶幸當初選擇瞭這本書!

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我之前一直對有限元分析這個領域非常感興趣,但苦於沒有一本係統性的入門教材,總是東拼西湊地學習,效果甚微。《ANSYS 16.0有限元分析入門·進階·精通》這本書,絕對是我近年來遇到的最棒的學習資料。它不像市麵上很多培訓課程那樣,隻是簡單地教你點點鼠標,而是真正地將有限元分析的理論、方法和ANSYS軟件的操作融為一體。最讓我驚喜的是,這本書並沒有因為是ANSYS 16.0這個版本而顯得過時,它所講解的核心概念和許多經典案例,在後續版本中依然適用。而且,書中對ANSYS的各個版本的更新和發展趨勢也有一定的介紹,這對於我瞭解整個軟件的演變非常有幫助。我尤其喜歡書中對“精通”部分的講解,它不僅介紹瞭ANSYS的高級應用,還延伸到瞭如何將ANSYS與其他軟件進行協同仿真,以及如何進行優化設計。比如,書中提到瞭如何利用ANSYS與CAD軟件進行集成,以及如何通過API接口實現仿真流程的自動化。這些內容對於我這個想要進一步提升自己仿真技能的人來說,無疑是寶貴的財富。總的來說,這本書不僅提供瞭紮實的理論基礎,更有實用的操作指導,是一本值得反復研讀的經典教材。

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書不錯。。。

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物超所值,內容詳實豐富,講解透徹,真心喜歡!

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還沒看,紙質一般。

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挺不錯的,是老師推薦購買的,正版。

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東西很好用,比書店裏麵的便宜,也比書店的好用,送貨速度快

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紙張還可以,感覺不錯。

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很好,講解詳細

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還行,書不錯

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商品質量也相當不錯。太喜歡瞭。送貨上門 價格便宜。

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