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第1章　绪论 1

1.1 CAE技术及其应用 1

1.1.1 CAE的概念 1

1.1.2　有限元法概述 1

目录 1

1.2　有限元法基本构成 5

1.2.1　有限元法常用术语 5

1.2.2　有限元法分析过程 5

1.2.3　有限元程序分析三部曲 7

1.2.4　误差分析 8

1.3　ANSYS概述 9

1.3.1　ANSYS简介 9

1.3.2　ANSYS基本操作 11

1.3.3　典型的ANSYS分析过程 12

1.3.4　ANSYS分析实例 13

2.1.1　结构分析概述 24

第2章　结构静力分析 24

2.1 结构分析 24

2.1.2　ANSYS静力分析的求解步骤 26

2.2 杆系结构分析 28

2.2.1　杆系结构有限元分析原理 28

2.2.2　杆系结构有限元分析简例 32

2.2.3　杆系结构ANSYS求解实例 34

2.3 二维实体分析 37

2.3.1　二维实体模型 38

2.3.2　平面应力问题的有限元分析 38

2.3.3　二维问题求解实例 42

2.4 空间问题分析 54

2.4.1　空间问题的有限元分析原理 54

2.4.2　空间问题求解实例 57

2.5.2　疲劳分析的基本步骤 66

2.5.1　疲劳分析概述 66

2.5 疲劳分析 66

2.5.3　疲劳分析实例 67

2.6 结构有限元工程应用 72

2.6.1　工程应用基础 72

2.6.2　支撑与载荷处理 75

2.6.3　货车转向架有限元分析 82

第3章　动力学分析 85

3.1　动力学有限元分析原理 85

3.1.1　振动基本方程 85

3.1.2　动力学分析类型 87

3.2　模态分析 89

3.2.1　模态分析的过程 89

3.2.2　模态分析实例 90

3.3　谐响应分析 96

3.3.1　谐响应分析的过程 96

3.3.2　谐响应分析实例 98

3.4　瞬态动力学分析 106

3.4.1　瞬态动力学分析的过程 106

3.4.2　瞬态动力学分析实例 108

3.5　谱分析 117

3.5.1　谱分析的过程 117

3.5.2　谱分析实例 118

第4章　非线性结构分析 122

4.1　非线性结构分析原理 122

4.1.1　非线性结构分析概述 122

4.1.2　非线性问题分析过程 125

4.1.3　非线性问题分析实例 129

4.2　几何非线性分析 135

4.2.1　几何非线性基本概念 135

4.2.2　几何非线性分析实例 137

4.2.3　屈曲分析 145

4.3.1　弹塑性分析基本概念 152

4.3　弹塑性分析 152

4.3.2　弹塑性分析实例 155

4.4　接触分析 160

4.4.1　接触分析概述 160

4.4.2　接触分析过程 160

4.4.3　接触分析实例 166

第5章 热分析 179

5.1　有限元热分析原理 179

5.1.1　热分析概述 179

5.1.2　热分析经典理论 180

5.1.3　ANSYS的热分析 183

5.2　稳态传热分析 187

5.2.1　稳态热分析的基本过程 187

5.2.2　稳态热分析实例 189

5.3　瞬态热分析 199

5.3.1　瞬态热分析的基本过程 199

5.3.2　瞬态热分析实例 201

5.3.3　相变问题分析 211

第6章 计算流体动力学分析 224

6.1　FLOTRAN分析基础 224

6.1.1　FLOTRAN分析概述 224

6.1.2　FLOTRAN基本原理 225

6.2　FLOTRAN层流和湍流分析 227

6.2.1　层流和湍流分析概述 227

6.2.2　层流和湍流分析实例 234

6.3 FLOTRAN热分析 246

6.3.1 FLOTRAN热分析概述 246

6.3.2　FLOTRAN热分析实例 247

6.4　FLOTRAN多组分传输分析 250

6.4.1　多组分传输分析概述 250

6.4.2　两组分换热分析实例 251

7.1.2　耦合场分析的类型 257

7.1.1　耦合场分析的定义 257

7.1　耦合场分析概述 257

第7章　耦合场分析 257

7.2 耦合场分析过程 258

7.2.1　间接分析法 258

7.2.2　直接分析法 261

7.2.3　物理环境法 269

7.2.4　焊接残余应力分析实例 273

第8章　ANSYS优化设计 280

8.1　优化设计引例 280

8.1.1　优化设计概念 280

8.1.2　ANSYS的优化过程 281

8.2　ANSYS优化设计基础 283

8.2.1　优化设计术语 283

8.2.2　选择优化变量 286

8.2.3　优化设计的步骤 288

8.2.4　优化设计实例 294

9.1.1　可靠性分析过程 304

第9章　ANSYS高级分析技术 304

9.1　可靠性分析 304

9.1.2　可靠性分析实例 305

9.2　拓扑优化 309

9.2.1　拓扑优化分析过程 309

9.2.2　二维多载荷拓扑优化设计实例 311

9.3　单元生死及其应用 315

9.3.1　单元生死的概念 315

9.3.2　单元生死应用实例 316

附录A ANSYS基本操作 321

A1　ANSYS使用概述 321

A2　前处理 324

A3　加载与求解 331

A4　后处理 338

A5　ANSYS分析训练 344

参考文献 365