ANSYS 15.0热力学有限元分析从入门到精通 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

胡仁喜，康士廷 等 著

图书标签:

• ANSYS
• 热力学
• 有限元分析
• 传热学
• 工程仿真
• 数值计算
• 入门
• 精通
• 软件教程
• 结构热分析

出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111522300

版次：5

商品编码：11857428

品牌：机工出版

包装：平装

开本：16开

出版时间：2016-01-01

用纸：胶版纸

页数：410

内容简介

　　ANSYS软件是融结构、热、流体、电磁、声学多物理场于一体的大型通用有限元分析软件。包括多个模块，不但可进行隐式分析，也可进行显式分析，并且可进行多物理场间的复杂耦合分析。本书首先介绍了ANSYS软件和应用ANSYS进行有限元分析的例子，随后介绍了自适应网格划分及生死单元技术，后以具体的工程实例深入浅出地介绍了与温度场相关的耦合场分析。本书中每个实例都先用GUI方式一步一步教读者如何操作，让读者轻松地学会，随后提供详细的命令流。本书可供汽车、压力容器、国防军工、土木工程、金属热加工等行业进行热分析与产品开发使用，也可以作为大学本科学生与研究生进行热分析的参考教材。

目录

前言
第1章 ANSYS热分析简介及常用操作
1.1 ANSYS热分析简介
1.2 ANSYS中常用操作
第2章 热分析基础知识
2.1 传热学基本理论
2.2 热分析有限元法
2.3 热分析网格划分误差及计算误差估计
第3章 稳态热分析
3.1 稳态热分析概述
3.2 热载荷和边界条件的类型
3.3 稳态热分析基本步骤
第4章 稳态热分析实例详解
4.1 实例一——电线生热分析
4.2 实例二——蒸汽管分析
4.3 实例三——热力管分析
4.4 实例四——肋片换热器分析
第5章 瞬态热分析与非线性热分析
5.1 瞬态热分析概述
5.2 非线性分析综述
第6章 瞬态热分析实例详解
6.1 实例一——钢板加热过程分析
6.2 实例二——钢制零件淬油过程分析
6.3 实例三——温度控制加热器分析
6.4 实例四——两环形零件在一圆筒形水箱中冷却过程
第7章 热辐射分析
7.1 热辐射基本理论及在ANSYS中的处理方法
7.2 ANSYS中辐射建模方法
第8章 热辐射分析实例详解
8.1 实例一——黑体热辐射分析
8.2 实例二——两同心圆柱体间热辐射分析
8.3 实例三——一长方体形坯料空冷过程分析
8.4 实例四——一圆台形物体热辐射分析
第9章 相变分析
9.1 相变基本术语
9.2 ANSYS中的相变分析基本思路及求解设置
第10章 相变分析实例详解
10.1 实例一——茶杯中水结冰过程分析
10.2 实例二——零件铸造过程分析
10.3 实例三——焊接件两焊缝在顺序焊接过程中分析
第11章 自适应网格划分及生死单元技术
11.1 自适应网格划分技术
11.2 生死单元技术
第12章 与温度场相关的耦合场分析
12.1 耦合场分析概述
12.2 间接手工热-应力耦合分析
12.3 摩擦生热在ANSYS中的计算方法
第13章 热结构耦合分析实例详解
13.1 实例一——两种不同膨胀系数的物体热应力分析
13.2 实例二——两厚壁筒热应力分析
13.3 实例三——两物体热接触分析
13.4 实例四——扁挤压筒的热结构耦合分析
13.5 实例五——圆柱形坯料镦粗过程分析
第14章 摩擦生热分析实例详解
14.1 实例一——两物体相对滑动过程中的摩擦生热分析
14.2 实例二——两物体相对转动过程中的摩擦生热分析
第15章 高级应用实例详解
15.1 实例一——地下弥散过程分析
15.2 实例二——矩形截面梁稳态热交换过程的分析
15.3 实例三——表面受变压力载荷的矩形截面梁的分析
15.4 实例四——矩形梁的隐式热结构—显式连续分析
15.5 实例五——由铜板连接的两个半导体热电耦合分析
15.6 实例六——圆柱形坯料的电磁感应加热过程的分析
参考文献

前言/序言

　　有限元法作为目前工程应用较为广泛的一种数值计算方法，以其独有的计算优势得到了广泛的发展和应用，并由此产生了一批非常成熟的通用和专业有限元商业软件。随着计算机技术的飞速发展，各种工程软件也得以广泛应用。ANSYS软件以它的多物理场耦合分析功能而成为CAE软件的应用主流，在热分析工程应用中得到了较为广泛的应用。　　本书以ANSYS15.0为平台，对ANSYS热分析和与热相关的耦合场分析的基本思路、操作步骤、应用技巧进行了介绍，并结合工程应用实例讲述了ANSYS具体工程应用方法。　　本书首先介绍了ANSYS软件及应用ANSYS进行有限元分析的例子，随后介绍了自适应网格划分及生死单元技术，最后以具体的工程实例深入浅出地介绍了与温度场相关的耦合场分析。书中每个实例都先用GUI方式一步一步教读者如何操作，让读者轻松地学会，随后提供详细的命令流。全书分为15章，第1章介绍了ANSYS的热分析及耦合场分析能力，以及常用的拾取和显示操作方法；第2章介绍了传热学的基础理论；第3章介绍了ANSYS稳态热分析的基本步骤；第4章介绍了电线生热、蒸汽管、热力管、肋片换热器稳态热分析的ANSYS操作步骤；第5章介绍了ANSYS瞬态热分析与非线性热分析；第6章详细介绍了钢板加热过程、钢制零件淬油过程、温度控制加热器、两环形零件在一圆筒形水箱中冷却过程瞬态热分析的ANSYS操作步骤；第7章介绍了ANSYS热辐射分析的基本步骤；第8章详细介绍了黑体热辐射、两同心圆柱体间热辐射、一长方体形坯料空冷过程分析、圆台形物体热辐射分析的ANSYS操作步骤；第9章介绍了ANSYS相变分析的基本步骤；第10章介绍了茶杯中水结冰过程分析、零件铸造过程分析、焊接件两焊缝在顺序焊接过程分析的ANSYS操作步骤；第11章介绍了在热分析中应用到的自适应网格划分及生死单元技术；第12章介绍了ANSYS耦合场分析方法，并重点介绍了手工热-应力耦合分析方法；第13章介绍了两种不同膨胀系数的物体热应力分析、两厚壁筒热应力分析、两物体热接触分析、某扁挤压筒的热结构耦合分析、圆柱形坯料镦粗过程分析的ANSYS操作步骤；第14章详细介绍了两物体相对滑动过程中和相对转动过程中的摩擦生热分析的ANSYS操作步骤；第15章为高级应用，主要介绍了地下弥散过程分析，应用自适应网格技术矩形截面梁的稳态热分析、热电耦合分析，电磁感应加热分析等的ANSYS操作步骤。　　本书适合ANSYS热分析的初学者和期望提高热分析工程应用能力的读者，所举实例具有典型性、新颖性，本书配送光盘，包括全书所有实例的APDL程序的文件和实例操作过程录屏讲解AVI文件，读者可以轻松快捷地掌握ANSYS15.0进行热分析的操作技巧和工程应用方法。　　本书由三维书屋工作室策划，由胡仁喜和康士廷主要编写。朱玉莲、闫国超、吴秋彦、解江坤、刘昌丽、张俊生、王玮、孟培、王艳池、闫聪聪、王培合、张亭、毛瑢、王义发、王玉秋、杨雪静、卢园、王兵学、孙立明、甘勤涛、李兵、徐声杰、张琪、李亚莉、秦志霞等人也参加了部分编写工作。由于时间仓促、作者水平有限，书中错误、纰漏之处在所难免，欢迎广大读者、业内人士登录网站批评指正。
　　编 者


alt="" />

《现代材料力学与工程应用》 内容概要： 本书旨在深入剖析现代材料力学在工程领域的核心理论与前沿应用，为读者构建一个坚实而全面的理论框架，并提供丰富的实际工程案例分析。全书共分为十三章，系统阐述了材料力学的基本原理、分析方法及其在不同工程分支中的应用。 第一章：材料力学的基本概念与研究对象 本章首先明确材料力学的定义、研究内容和基本假设，解释了宏观力学行为与微观结构之间的联系。重点介绍了几何连续性、均匀性、各向同性等基本假定的物理意义及其适用范围。随后，深入讨论了应力、应变的概念及其张量表示，阐明了应力状态和应变状态的描述方法。弹性、塑性、蠕变等材料的宏观力学响应特性被详细分析，为后续章节的学习奠定基础。此外，本章还简要介绍了材料力学在工程设计中的重要作用，强调了其作为结构可靠性分析基础的地位。 第二章：材料的应力-应变关系 本章聚焦于描述材料在受力过程中的变形行为。详细推导了各向同性线弹性材料的广义胡克定律，并解释了杨氏模量、泊松比、剪切模量之间的相互关系。非线性材料的应力-应变关系，包括屈服准则（如冯·米塞斯屈服准则、莫尔-库仑屈服准则）和流动法则，被进行深入讲解，为理解材料的塑性变形行为提供了理论工具。同时，本章也探讨了温度对材料应力-应变关系的影响，以及热应力的产生和分析方法。高分子材料、复合材料等新型材料的力学行为也得到初步介绍。 第三章：梁的弯曲与剪切 梁是结构中最常见的受力构件之一。本章系统讲解了梁在各种载荷作用下的弯曲和剪切行为。从基本概念出发，推导了梁的内力（剪力和弯矩）分布规律，并引入了梁的挠曲线方程，讲解了如何通过积分法求解梁的变形。重点分析了各种梁的边界条件和超静定梁的分析方法。此外，本章还深入研究了梁的剪切应力分布规律，并分析了剪切变形的影响。实际工程中常见的梁的种类（如悬臂梁、简支梁、连续梁）及其受力特性被详细阐述。 第四章：梁的扭转 扭转是杆件受力的一种重要形式，常发生在轴类构件中。本章详细分析了圆形截面杆件的扭转问题，推导了扭转时的剪应力分布公式，并建立了扭转角与扭矩之间的关系。对于非圆形截面杆件的扭转，本章介绍了等温线法和修正法等近似分析方法。塑性扭转的分析方法也被纳入讨论范畴，为理解材料在更大变形下的行为提供了视角。本章还结合工程实例，讲解了轴的设计与校核。 第五章：薄壁壳体的应力分析 薄壁壳体广泛应用于压力容器、储罐、航空航天结构等领域。本章主要讲解了薄壁圆筒和球壳的应力分析。通过引入薄膜理论，推导了薄壁圆筒和球壳在内压和外压作用下的周向应力和纵向应力。静水压作用下的应力分析和曲面壳体的基本受力情况也被纳入讨论。本章还讨论了薄壁壳体在边界处由于集中力或弯矩引起的局部应力集中问题。 第六章：杆件的压杆稳定性 细长杆件在受压时，可能发生突然的失稳屈曲，导致结构失效。本章详细讲解了压杆的稳定性问题，重点介绍了欧拉公式及其适用范围。分析了各种固定边界条件下压杆的临界屈曲载荷。对于实际工程中常见的各种边界约束的压杆，本章提供了详细的分析方法。此外，非弹性屈曲和侧向失稳等更复杂的稳定性问题也得到初步探讨。 第七章：应力集中与断裂力学基础 在结构中，几何形状的不连续处（如孔洞、缺口）会导致应力显著集中，是结构失效的重要诱因。本章详细讲解了各种几何形状引起应力集中的规律，介绍了应力集中系数的概念。在此基础上，本章引入了断裂力学的基本概念，包括裂纹尖端的应力场、断裂韧度、应力强度因子等。讲解了断裂判据，如断裂韧性准则和能量释放率准则，为预测材料在存在裂纹时的断裂行为提供了理论依据。 第八章：疲劳与蠕变 在循环载荷作用下，材料会发生疲劳损伤，即使应力低于材料的屈服强度。本章详细讲解了材料的疲劳特性，包括S-N曲线、疲劳极限、应力幅对疲劳寿命的影响等。介绍了Miner线性损伤累积法则等疲劳寿命预测方法。对于高温环境下材料的长期变形行为，本章深入讲解了蠕变现象，包括蠕变速率、蠕变损伤以及高温持久强度等概念。蠕变方程和蠕变寿命的预测方法也得到阐述。 第九章：有限元法的基本原理 本章是进入数值分析领域的基础。详细介绍了有限元法的基本思想，包括区域离散化、单元选择、单元插值函数（形函数）的选取、单元刚度矩阵的推导等。重点阐述了虚功原理和伽辽金法在单元分析中的应用。本章还讲解了单元刚度矩阵的组装、边界条件的施加以及整体方程组的求解方法，为读者理解后续的高级应用打下坚实基础。 第十章：梁与框架的有限元分析 本章将有限元法的基本原理应用于二维梁和框架结构的分析。详细介绍了梁单元的位移模式和刚度矩阵推导，包括等截面梁和变截面梁的单元分析。讲解了框架单元的组装与边界条件施加。通过大量实例，展示了如何利用有限元法求解复杂框架结构的内力、位移和应力。 第十一章：二维实体结构的有限元分析 本章将有限元法扩展到二维实体结构的分析，包括平面应力、平面应变问题。详细介绍了三角形单元和四边形单元的建立，包括形函数、单元刚度矩阵和等效节点力的推导。讲解了如何处理边界条件和加载。本章还通过实例，展示了如何分析各种二维结构（如板、翼型、受力不规则的构件）的应力分布和变形。 第十二章：热应力与热传导的有限元分析 本章聚焦于材料在温度场作用下的力学响应。详细讲解了温度场和应力场之间的耦合关系，推导了热应力的产生机理。在此基础上，本章介绍了如何将有限元法应用于热传导问题的求解，包括热传导方程的离散化和求解。随后，进一步讲解了如何将热应力分析与有限元法结合，实现热-力耦合分析，预测材料在复杂温度梯度下的应力分布和变形。 第十三章：高等应用与工程案例研究 本章在前几章的基础上，介绍了一些更高级的材料力学分析技术和实际工程应用。内容包括：板壳结构的有限元分析、接触力学的基本原理和有限元分析、动力学分析基础（如模态分析、瞬态响应分析）及其在工程中的应用。最后，通过多个精心挑选的工程案例，如桥梁结构的静力分析、飞机部件的应力分析、机械零件的疲劳寿命评估等，将所学理论与实际工程问题相结合，展示材料力学在解决复杂工程挑战中的强大能力。 本书力求理论讲解严谨，公式推导清晰，同时注重工程实践，配以大量算例和工程案例，使读者能够深刻理解材料力学的原理，并将其有效应用于实际工程设计与分析中。无论您是材料力学初学者，还是希望深入掌握其工程应用的专业人士，本书都将是您宝贵的参考。

评分☆☆☆☆☆

这本《ANSYS 15.0热力学有限元分析从入门到精通》真的让我大开眼界！我一直觉得热力学分析是个挺神秘的领域，尤其是要用软件来实现，感觉门槛很高。但这本书就像一位经验丰富的向导，一步一步地把我带入了ANSYS的世界。从最基础的概念讲起，比如有限元分析的原理，为什么需要它，以及它在解决热力学问题时的优势。然后，它详细介绍了ANSYS 15.0这个版本的界面和基本操作，让我这个初学者也能快速上手。我特别喜欢它那种循序渐进的讲解方式，不是一次性堆砌大量信息，而是把复杂的知识点拆解成一个个小模块，每个模块都有清晰的图示和详尽的步骤说明。读到后来，我发现自己真的可以独立完成一些简单的热传导、热应力分析了，这感觉太棒了！而且，书里还穿插了一些理论背景的解释，让我不仅仅是“照猫画虎”，而是能理解为什么这么做。对于那些和我一样，想要从零开始，但又渴望深入理解有限元热力学分析的读者来说，这本书绝对是入门的绝佳选择。它给了我信心，也为我后续的学习打下了坚实的基础，感觉就像打开了一扇新世界的大门。

评分☆☆☆☆☆

这本书《ANSYS 15.0热力学有限元分析从入门到精通》在帮助我建立起扎实的理论框架和实践能力方面，真的发挥了关键作用。我曾经尝试过其他的一些有限元分析书籍，但总觉得它们要么过于偏重理论，要么过于简单化，无法满足我深入学习的需求。这本书则恰好填补了这一空白。它在介绍ANSYS 15.0的各项功能时，始终围绕着热力学分析的核心问题展开，比如如何有效地进行热载荷的定义，如何处理复杂的温度边界条件，以及如何解读大量的仿真结果。书中对于一些高级功能的介绍，例如求解器的选择、收敛标准的设定、以及一些高级后处理选项，都显得非常到位，并且给出了实际应用的指导。更重要的是，这本书在强调“精通”的同时，也注重培养读者的独立思考能力。它鼓励读者去质疑仿真结果，去尝试不同的建模策略，去理解每一个参数的物理意义。这对于提升我们解决复杂工程问题的能力至关重要。总而言之，这本书不仅仅是一本技术手册，更是一本能够引导读者在热力学有限元分析领域不断探索和进步的良师益友。

评分☆☆☆☆☆

我得说，《ANSYS 15.0热力学有限元分析从入门到精通》这本书在“精通”这个层次上的确下了功夫。虽然我才刚开始接触有限元分析，但这本书的深度让我看到了未来的可能性。它不满足于停留在基础操作层面，而是深入探讨了许多高级的主题。例如，在进行复杂的瞬态热分析时，它会引导读者去考虑材料的温度依赖性、非线性热辐射等因素，并且给出了相应的设置方法和注意事项。书中还涉及了如何优化模型，比如如何通过调整网格密度来平衡计算精度和效率，以及如何对仿真结果进行灵敏度分析。我特别欣赏它对于误差分析和结果验证的讲解，这在科学研究和工程实践中是至关重要的。它不是让你仅仅得到一个数字，而是让你理解这个数字的可靠性。此外，书中的一些技巧和窍门，比如如何处理边界条件的不确定性，如何解读复杂的热应力分布，都是作者多年实践经验的结晶，对于我这样想在热力学分析领域有所建树的人来说，简直是醍醐灌顶。这本书让我明白，精通不仅仅是会操作软件，更是要理解其背后的原理，并能够灵活运用。

评分☆☆☆☆☆

《ANSYS 15.0热力学有限元分析从入门到精通》这本书的实用性简直爆表！我之前接触过一些工程软件，但感觉很多书都是理论大于实践，看完了也还是不知道怎么实际操作。这本就不一样了，它把理论和实践完美地结合在一起。书中案例的选择非常贴近实际工程应用，比如讲解稳态热传导的时候，就用了实际的散热器模型；讲瞬态热分析的时候，则模拟了发动机工作时的温度变化。每一个案例都提供了详细的建模步骤、网格划分技巧、载荷施加方法，以及后处理的解读。最让我印象深刻的是，它不只是告诉你“怎么做”，还会告诉你“为什么这么做”，比如为什么选择某种类型的单元，为什么需要进行网格收敛性分析。这些细节的讲解，让我在解决实际问题时，能够做到心中有数，而不是盲目操作。而且，它对ANSYS 15.0的界面和功能进行了非常细致的梳理，让我能够快速找到我需要的功能，节省了大量的摸索时间。这本书就像一个万能工具箱，里面装满了解决热力学有限元分析问题的秘籍，对于那些需要将理论知识转化为实际工程应用的研究人员和工程师来说，这本书简直是不可多得的宝藏。

评分☆☆☆☆☆

老实说，《ANSYS 15.0热力学有限元分析从入门到精通》这本书给我的感觉就像是请了一位经验丰富的老教授来亲自指导。我一直对数值模拟和物理过程的量化分析很感兴趣，而热力学分析是其中的重中之重。这本书的语言风格非常严谨，但又不失清晰易懂。作者在介绍每一个概念的时候，都会追溯到其物理意义和数学基础，让读者能够从根本上理解问题。比如，在讲解热传导方程的时候，它会先介绍傅里叶定律，然后推导到有限元离散化的过程，最后才讲解如何在ANSYS中实现。这种由浅入深、由表及里的讲解方式，让我对热力学有限元分析的理解更加深刻。我尤其喜欢书中对一些关键参数的解读，比如导热系数、比热容、热膨胀系数等等，在不同的工况下，这些参数对仿真结果的影响有多大，以及如何在ANSYS中准确地定义它们。这本书让我意识到，精通不仅仅是掌握软件功能，更是要对物理现象有透彻的理解，并能够将这种理解转化为精确的仿真模型。它为我打开了通往更深层次学习的大门。

评分☆☆☆☆☆

挺好的！

评分☆☆☆☆☆

很不错当然ansys经典分析热力学的书。点赞?。

评分☆☆☆☆☆

评价多于10个字,有机会奖励京豆哦

评分☆☆☆☆☆

书的内容不能随便评价，学学看，只是这快递能不能好好包装下，就一个塑料袋，书都坏了

评分☆☆☆☆☆

自学必备，用着很好用，很清楚

评分☆☆☆☆☆

物美价优，京东值得信赖。

评分☆☆☆☆☆

好好学习。

评分☆☆☆☆☆

公司用的，

评分☆☆☆☆☆

不错，快递师傅给力