ANSYS工程结构数值分析 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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王新敏 著

图书标签:

• ANSYS
• 结构分析
• 数值分析
• 有限元
• 工程力学
• 机械工程
• 仿真
• 建模
• 材料力学
• 结构设计

出版社： 人民交通出版社

ISBN：9787114068102

版次：1

商品编码：10062048

包装：平装

开本：16开

出版时间：2007-01-01

页数：554

正文语种：中文

编辑推荐

　　《ANSYS工程结构数值分析》是关于介绍“ANSYS工程结构数值分析”的教学用书，全书共分九章，内容起点基于学习了“有限元基本原理”和“结构力学”等知识：前五章介绍ANSYS的基础操作，主要介绍了ANSYS基本知识、建立几何模型和有限元模型、加载求解、后处理等操作命令的使用方法和技巧；后四章以土木工程相关专业为主，详尽阐述了结构线性静力分析、结构稳定分析、结构非线性分析、结构动力分析等方面的内容和技巧。

内容简介

　　《ANSYS工程结构数值分析》主要介绍了ANSYS的操作命令及其在工程结构数值分析中的使用方法与技巧。内容主要包括ANSYS与结构分析基础、几何建模技术与技巧、网格划分技术及技巧、加载与求解技术、通用与时间历程后处理技术、结构线性静力分析、结构弹性稳定分析、结构非线性分析和结构动力分析等。书中附有涵盖上述内容的近200道例题及命令流。
　　《ANSYS工程结构数值分析》可作为高等院校土木工程、机械工程和工程力学及相关专业的本科生和研究生教材，也可供上述专业的工程技术人员参考使用。

作者简介

　　王新敏，石家庄铁道学院大型结构健康诊断与控制研究所教授、总工程师兼副所长。

目录

第1章 ANSYS与结构分析
1.1 ANSYS功能与软件结构
1.1.1 ANSYS软件的技术特点
1.1.2 ANSYS软件的分析功能
1.1.3 ANSYS处理器
1.1.4 ANSYS文件类型和格式
1.1.5 ANSYS输入方式
1.1.6 ANSYS软件的产品系列
1.2 ANSYS结构分析单元功能与特性
1.2.1 杆单元
1.2.2 梁单元
1.2.3 管单元
1.2.4 2D实体单元
1.2.5 3D实体单元
1.2.6 壳单元
1.2.7 弹簧单元
1.2.8 质量单元
1.2.9 接触单元
1.2.10 矩阵单元
1.2.11 表面效应单元
1.2.12 预紧、多点约束、网分单元
1.3 ANSYS结构分析材料模型
1.3.1 材料模型的分类
1.3.2 材料模型的定义及特点
1.4 ANSYS结构分析与结构建模
1.4.1 结构分类及仿真单元
1.4.2 平面模型和空间模型
1.4.3 模型深度与单元选择
1.4.4 全结构仿真分析技术
1.5 结构分析的基本过程
1.5.1 基本过程
1.5.2 几何建模-有限元模型分析过程的GUI方式
1.5.3 直接建立有限元模型的GUI方式
1.5.4 两种方式的命令流
第2章 几何建模技术与技巧
第3章 网格划分技术及技巧
第4章 加载与求解技术
第5章 通用与时间历程后处理技术
第6章 结构线性静力分析
第7章 结构弹性稳定分析
第8章 结构非线性分析
第9章 结构动力分析
参考文献

前言/序言

《工程结构力学——理论、方法与实践》 本书旨在为读者提供一个全面而深入的工程结构力学理论框架，并辅以大量的实践案例和计算方法，帮助工程师、研究人员以及对结构分析感兴趣的学生掌握分析和解决复杂工程结构问题的核心能力。本书的重点在于理论的扎实基础、分析方法的系统介绍以及在实际工程应用中的指导作用。 第一部分：结构力学基础理论 本部分将从最基本的力学原理出发，循序渐进地构建起读者对结构行为的理解。 绪论：结构与力学的关系 工程结构在现代社会中的地位与作用。 结构力学的研究对象与范畴。 力学基本公理与概念回顾（如牛顿定律、力的概念、变形与应力）。 结构分析在工程设计中的重要性，以及不同类型结构（梁、桁架、框架、板壳等）的基本特征。 材料力学基础 应力与应变： 深入讲解应力的分类（正应力、剪应力）及其张量表示，应变的几何定义，以及应力-应变关系。 本构关系： 重点阐述线弹性、弹塑性、线黏弹性等不同材料行为模型，包括胡克定律、莫尔-库仑准则、Von Mises屈服准则等。 强度与刚度： 分析构件在受力作用下的强度失效（屈服、断裂）和刚度失效（过大变形），介绍许用应力、安全系数等概念。 材料力学经典问题： 详细推导和分析轴向拉伸/压缩、弯曲、扭转等基本受力情况下的应力、应变和变形。例如，对简支梁、悬臂梁的弯曲变形进行详细的推导和讨论，分析影响变形的关键因素。 结构静力学 平衡方程： 建立结构在静载作用下的平衡方程，包括力的平衡和力矩的平衡。 超静定结构分析： 详细介绍超静定结构的分类及其分析方法，包括： 力法（位移法）的原理与应用： 详细推导并演示如何通过建立虚设超力来求解超静定结构。例如，针对一个典型的超静定梁桥，详细演示如何选取基本结构、建立超力方程、求解超力以及确定内力。 位移法（力法）的原理与应用： 详细推导并演示如何通过建立位移协调方程来求解超静定结构。例如，对于一个典型的超静定框架结构，详细演示如何选取基本自由度、建立刚度矩阵、求解节点位移以及确定内力。 拟议法（混合法）的原理与应用： 结合力法和位移法的优点，分析其适用范围和计算步骤。 虚功原理与功原理解析： 深入探讨虚功原理在结构分析中的应用，如虚位移法、虚力法，以及它们如何简化复杂结构的受力分析。 结构动力学 单自由度体系动力学： 详细分析自由振动、受迫振动（简谐激励、任意激励）、阻尼振动以及共振现象。 多自由度体系动力学： 介绍质量矩阵、刚度矩阵、阻尼矩阵的概念，及其在动力学分析中的作用。 模态分析： 讲解振动模态、固有频率和振型，以及它们如何影响结构的动力学响应。 动力响应计算方法： 介绍直接积分法（如Newmark法、Wilson-θ法）、模态叠加法等常用动力响应计算技术。 第二部分：现代结构分析方法 本部分将重点介绍在现代工程实践中广泛应用的计算方法。 有限元方法（FEM） 有限元法的基本原理： 详细阐述有限元法的核心思想，即将连续体离散化为有限个单元，并通过插值函数在单元内逼近位移场。 单元建立与组装： 讲解不同类型单元（梁单元、杆单元、板单元、实体单元等）的建立过程，包括单元刚度矩阵、等效节点荷载的推导。 整体方程的建立与求解： 演示如何将各单元刚度矩阵组装成整体刚度矩阵，建立整体平衡方程，并结合边界条件求解节点位移。 应力与应变的计算： 介绍如何根据节点位移计算单元内的应力与应变，以及如何处理应力集中问题。 高阶单元与奇异单元： 介绍如何使用高阶单元提高计算精度，以及奇异单元在处理裂纹等问题中的应用。 有限元法在典型工程问题中的应用： 结合具体实例，展示如何利用有限元法分析梁、框架、桁架、板壳、实体结构等的静力、动力和热应力问题。例如，分析一栋高层建筑的整体抗震性能，或一个复杂机械零部件的应力分布。 工程稳定性分析 稳定性的基本概念： 引入稳定性失稳、临界力、稳定裕度等概念。 欧拉稳定性理论： 详细推导细长柱的欧拉临界失稳公式，并分析影响稳定性的因素。 平板和壳体的稳定性： 介绍平板和壳体在受压作用下的稳定性分析方法，以及相关工程应用。 数值方法在稳定性分析中的应用： 讨论如何利用有限元方法进行屈曲分析，求解临界屈曲荷载和屈曲模态。 断裂力学基础 断裂的基本概念： 介绍裂纹、断裂韧度、应力强度因子等关键概念。 应力强度因子（SIF）的计算： 讲解不同裂纹类型（如中心裂纹、边缘裂纹）的应力强度因子计算方法。 断裂判据： 介绍基于能量原理（如断裂能）、应力强度因子（如Kic）的断裂判据。 疲劳裂纹扩展： 分析疲劳载荷下裂纹的扩展机理和预测方法。 工程应用： 讨论断裂力学在结构可靠性评估、损伤容限设计中的应用，例如分析飞机机翼结构在循环载荷下的寿命。 第三部分：结构分析的实践与应用 本部分将聚焦于将理论知识应用于实际工程问题。 工程结构的类型与特点 建筑结构： 桥梁、高层建筑、厂房、体育场馆等。 机械结构： 汽车、飞机、船舶、设备底座等。 土木工程结构： 隧道、大坝、管道、挡土墙等。 其他工程结构： 航空航天结构、生物医学工程结构等。 针对不同结构类型的关键分析考虑因素。 荷载与边界条件的确定 常见工程荷载的分类与计算： 静荷载（重力、恒载、活载）、动力荷载（风、地震、机械振动）、热荷载、特殊荷载（如爆炸、撞击）等。 荷载组合与极端情况分析： 依据相关规范，进行荷载的合理组合，并考虑可能出现的极端工况。 边界条件的设定： 详解各种约束类型（固定、铰接、滑动、自由等）及其在模型中的实现方式。 结构分析的典型流程与案例研究 问题定义与建模： 如何准确理解工程问题，建立合适的几何模型和材料模型。 网格划分策略： 介绍不同网格类型、网格密度对计算结果的影响，以及网格无关性验证。 求解器选择与参数设置： 讨论不同求解器（线性、非线性、瞬态）的适用性，以及关键参数的设置。 结果解读与验证： 如何识别和解读计算结果，包括位移、应力、应变、固有频率等，并进行工程上的合理性校验。 案例研究（详述）： 案例一：某钢框架结构的静力分析与变形校核。 详细演示如何建立模型，施加不同工况的荷载，求解框架结构的内力、位移，并与设计规范进行对比。 案例二：某桥梁结构的模态分析与动力响应模拟。 演示如何进行桥梁结构的模态分析，确定其固有频率和振型，并模拟在风荷载或地震作用下的动力响应。 案例三：某压力容器的应力分析与失效评估。 演示如何使用有限元法分析压力容器在内部压力和外部载荷下的应力分布，并结合材料性能进行失效风险评估。 案例四：某大型设备底座的疲劳寿命预测。 演示如何考虑循环载荷，进行疲劳分析，预测结构的疲劳寿命。 工程结构分析中的常见问题与对策 模型简化与精度权衡。 网格质量对计算结果的影响。 奇异点和应力集中问题的处理。 非线性问题（材料非线性、几何非线性）的分析。 结构稳定性与屈曲问题的分析。 接触分析与复杂边界条件的处理。 结果的工程解释与实际工程决策。 结构优化与创新设计 优化目标与约束的设定。 常用结构优化方法介绍（如拓扑优化、形状优化、尺寸优化）。 利用分析结果指导结构改进与创新。 结论 本书力求将严谨的理论知识与丰富的工程实践相结合，通过清晰的逻辑结构、详实的理论推导、生动的案例分析，帮助读者构建起坚实的结构力学知识体系，掌握现代结构分析的关键技术，从而在实际工程设计和分析工作中游刃有余，为工程结构的安全性、可靠性和经济性提供有力保障。本书内容涵盖了结构力学从基础理论到高级应用的全过程，旨在培养具备独立解决复杂工程结构问题能力的工程师和科研人才。

评分☆☆☆☆☆

这本书的叙事风格，说实话，是相当具有挑战性的，但同时也是其魅力所在。它采取了一种近乎学术论文的严谨态度来构建知识体系，要求读者具备扎实的数学基础和对力学基本原理的深刻理解。我花了相当长的时间去消化其中关于求解器收敛性和迭代策略的部分，每一次回顾都能发现新的理解维度。它没有试图用过于简化的语言去迎合初学者，而是直接将读者带入了高级分析的门槛。这种不妥协的专业性，使得这本书在众多市面上良莠不齐的参考资料中脱颖而出，成为真正有价值的工具书。我发现自己经常需要对照着其他经典力学教材来对照阅读，但这本书提供的视角，特别是对复杂载荷和动态响应的建模思路，是其他书籍无法替代的。它更像是一位经验丰富的老教授，在为你亲自演示如何驾驭那些最棘手的工程难题。

评分☆☆☆☆☆

这本书带给我的，更多的是一种方法的论证和理念的灌输，而非简单的软件操作手册。它成功地将抽象的数学模型与具体的工程构件的受力状态紧密地联系起来，构建了一座坚实的桥梁。我特别欣赏其中关于材料本构模型的选择和参数设定的讨论，这往往是决定仿真成败的关键一步。作者没有给出标准答案，而是系统地阐述了不同模型的适用场景和局限性，引导读者根据实际工况做出明智的决策。这种培养独立分析能力的方法论，远比直接告诉读者“输入哪个数值”要高明得多。读罢全书，我感觉自己不再是被动地输入数据，而是主动地在与模型进行一场有深度的对话，这对于处理那些前所未见的复杂工况，提供了坚实的理论后盾和分析信心。

评分☆☆☆☆☆

初次翻开这本书时，我最大的感受是其内容编排的精妙布局。它不像传统教材那样线性地推进，而是采取了一种模块化、交叉引用的方式，使得读者可以根据自身的项目需求，快速定位到最需要的知识点。比如，在处理冲击问题时，我可以直接跳转到关于时间积分方法的章节，而无需完整地通读前几章的静力学内容。这种设计极大地提高了查阅效率。此外，书中对后处理结果的解读部分也写得非常到位，不仅仅是展示了云图和曲线，更重要的是教会了我们如何从这些数据中“读出”真实的物理行为，识别潜在的建模错误或不合理的假设。这种强调批判性思维培养的写作方式，让我从一个单纯的“计算执行者”逐渐向一个“问题解决者”转变，收获远超预期。

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言风格极其凝练，每一个句子似乎都经过了反复的推敲和打磨，信息密度极高。我必须承认，在阅读过程中，我经常需要放慢速度，甚至停下来反复咀嚼某些关键段落，生怕遗漏了其中的细微差别。它对各种高级单元类型和接触算法的描述，精确到了可以作为标准操作规程来参考的程度。特别值得称赞的是，作者似乎对现实世界工程中的“陷阱”了如指掌，并在关键节点设置了明确的警告和建议，比如在处理壳体单元的应力奇异性时给出的具体建议，这些都是教科书上难以获取的“行业经验”。对于追求极致精度和可靠性的结构分析人员而言，这本书提供的规范性和深度，是其他快速上手指南无法比拟的，它要求你投入时间，但回报是实实在在的专业能力的提升。

评分☆☆☆☆☆

这部作品的深度和广度令人惊叹，仿佛置身于一个由数字和物理原理构建的宏伟殿堂。作者在解析复杂的工程问题时，所展现出的条理性和逻辑性简直无懈可击。我尤其欣赏它在理论推导和实际应用之间的完美平衡，不像有些技术书籍那样，一味地陷入公式的泥沼，也不同于那些过于浅显的入门读物，让人抓不住重点。书中的图示和案例分析，对于理解非线性问题的求解路径至关重要，每一步的逻辑衔接都恰到好处，让人读起来丝毫没有“云里雾里”的感觉。它不仅教授了“如何操作”软件的技巧，更重要的是，它深入剖析了“为什么这样操作”背后的物理本质和数值方法的选择依据。对于一个致力于提升分析水平的工程师来说，这本书无疑是一部不可多得的“内功心法”，读完后感觉对整个有限元方法的理解都得到了质的飞跃，对各种边界条件和材料模型的敏感性分析也有了更深刻的洞察。

评分☆☆☆☆☆

第一本送过来里面有几十页是粘在一起的，还短了一截，怀疑是不是盗 版！然后要求换货，第二本看起来纸质偏白，不太像正版偏黄的纸质，勉强收下了吧，也不想追究是不是正版了。

评分☆☆☆☆☆

王新敏的ansys书，你懂的，值得购买

评分☆☆☆☆☆

挺好用的

评分☆☆☆☆☆

印刷质量太差了，定价这么好，看上去像盗版

评分☆☆☆☆☆

ANSYS进阶辅导书，很有用！与ANSYS工程结构数值分析搭配使用，掌握ANSYS不是梦。

评分☆☆☆☆☆

质感不错哦

评分☆☆☆☆☆

明显是盗版，影音不够清晰，纸张较薄，价钱偏高

评分☆☆☆☆☆

有点难！

评分☆☆☆☆☆

封面是破的，有点旧