简介
《工程有限元与优化分析应用实例教程》主要介绍有限元分析和结构优化分析的基本概念、分析方法和分析过程，以及有限元与结构优化分析软件optiStruct。《工程有限元与优化分析应用实例教程》共12章，通过大量的分析实例展示了OptiStruct进行有限元分析和结构优化分析的能力。《工程有限元与优化分析应用实例教程》中的实例操作过程详细明了，适合初学有限元分析和优化分析的读者作为入门学习的教材，对有一定基础的读者又可作为深入学习的参考书。《工程有限元与优化分析应用实例教程》也可作为汽车、航空航天、核工业、铁路、石油化工、机械制造、能源、电子、造船等领域的广大工程技术人员了解和学习OptiStruct软件的参考书。
目录
目录
第1章 有限元分析和有限元软件
1.1 什么是有限元分析
1.2 有限元方法和有限元分析的历史
1.3 应用领域
1.4 一个典型的分析流程
1.4.1 分析计划
1.4.2 前处理
1.4.3 求解
1.4.4 后处理
1.5 有限元方法和有限元分析的区别
1.6 优化分析软件介绍
1.6.1 OptiStruct
1.6.2 OptiShape
1.6.3 Tosca
1.7 主要有限元分析软件介绍
1.7.1 NEiNastran
1.7.2 SAMCEF
1.8 主流有限元前后处理软件介绍
1.8.1 HyperMesh简介
1.8.2 Patran简介
1.8.3 FEMAP简介
1.8.4 SAMCEF Field简介
1.8.5 ANSA简介
1.8.6 GLview Pro简介
1.8.7 EnSight和EnSight Gold简介
第2章 OptiStruct介绍
2.1 什么是OptiStruct
2.1.1 有限元分析
2.1.2 拓扑优化
2.1.3 形貌优化
2.1.4 形状优化和尺寸优化
2.2 提高设计过程
2.3 OptiStruct功能
2.4 OptiStruct特性
2.4.1 有限元分析
2.4.2 优化
2.4.3 拓扑优化
2.4.4 形貌优化
2.4.5 尺寸优化
2.4.6 形状优化
2.4.7 前处理
2.4.8 后处理
2.5 OptiStruct文件格式和运行平台
第3章 有限元分析
3.1 线性静力分析
3.2 惯性释放分析
3.3 正则模态分析
3.4 线性屈曲分析
3.5 频率响应分析
3.6 材料类型
3.7 静态载荷和边界条件
3.8 频率响应载荷和边界条件
3.9 弹性阻尼和质量单元
3.10 单元质量检查
3.11 刚性单元和多点约束
3.12 有限元分析结果
第4章 优化分析
4.1 优化问题
4.2 迭代解
4.3 敏度分析
4.4 约束放映的移动范围调整
4.5 响应
第5章 使用OptiStruct
5.1 有限元分析
5.2 结构优化
5.3 与HyperMesh界面的转换
5.3.1 优化——常用功能
5.3.2 优化——问题的建立
5.3.3 优化——设计变量
5.4 优化宏菜单
5.4.1 FEA页
5.4.2 OPTI页
5.5 HyperMorph基础
5.5.1 关于HyperMorph
5.5.2 关于handles和domaians
第6章 优化应用算例
6.1 拓扑优化问题算例
6.1.1 吊桥拓扑优化
6.1.2 弯曲悬臂梁拓扑优化
6.2 形貌优化算例
6.2.1 扭转平板形貌优化算例
6.2.2 两层冲压控制臂优化
6.3 使用pattern grouping解决形貌优化问题
6.4 尺寸优化算例
6.4.1 尺寸优化算例介绍
6.4.2 十字桁架结构尺寸优化
6.5 形状优化算例
6.5.1 形状优化算例介绍
6.5.2 实体单元悬臂梁模型优化
第7章 有限元分析应用实例
7.1 带孔平板应力分析
7.2 热载荷作用下的咖啡壶盖子分析
7.2.1 在HyperMesh中定义分析问题
7.2.2 提交作业
7.2.3 查看结果
7.3 叶片模态分析
7.3.1 提取OptiStruct输入文件
7.3.2 在HyperMesh中设置分析问题
7.3.3 提交作业
7.3.4 查看结果
7.4 使用Optistruct惯性释放分析
7.4.1 提取文件并设置分析问题
7.4.2 提交作业
7.4.3 查看计算结果
7.5 圆柱壳曲分析
7.5.1 提取文件并设置分析问题
7.5.2 设置控制卡并进行屈曲分析
7.5.3 结果后处理
7.6 支架模态频率响应分析
7.6.1 设置模态分析
7.6.2 提交一个作业进行模态分析
7.6.3 查看模态结果
7.6.4 设置频率响应分析
7.6.5 提交一个作业进行频率响应分析及查看结果
7.7 使用CWELD单元连接不匹配的网格
7.7.1 在HyperMesh中设置问题
7.7.2 提交分析作业
7.7.3 对比结果
第8章 拓扑优化应用实例
8.1 开孔结构拓扑优化
8.1.1 设置有限元模型
8.1.2 施加载荷和边界条件
8.1.3 设置优化参数
8.1.4 提交作业
8.1.5 查看结果
8.2 汽车控制臂拓扑优化
8.2.1 设置有限元模型
8.2.2 施加载荷和边界条件
8.2.3 设置拓扑优化参数
8.2.4 提交作业
8.2.5 查看结果
8.3 带有拔模约束的控制臂拓扑优化
8.3.1 设置拓扑优化设计变量和拔模约束
8.3.2 设置优化参数
8.3.3 运行优化计算
8.3.4 结果后处理
8.4 L型梁拓扑优化
8.4.1 设置有限元模型
8.4.2 施加载荷和边界条件
8.4.3 设置拓扑优化参数
8.4.4 提交作业
8.4.5 查看结果
8.5 制动连接臂拓扑优化
8.5.1 设置有限元模型
8.5.2 施加载荷和边界条件
8.5.3 设置拓扑优化参数
8.5.4 提交作业
8.5.5 查看结果
第9章 形貌优化应用实例
9.1 扭转板形貌优化
9.1.1 在HyperMesh中设置问题
9.1.2 提交作业
9.1.3 形貌优化结果后处理
9.2 L型支架形貌优化
9.2.1 在HyperMesh中设置优化问题
9.2.2 提交作业
9.2.3 形貌优化结果后处理
第10章 尺寸优化应用实例
10.1 钢轨接头的尺寸优化
10.1.1 在HyperMesh中定义优化问题
10.1.2 提交作业
10.1.3 查看结果
10.2 焊接支架尺寸优化
10.2.1 设置有限元模型
10.2.2 定义设计变量并连接一个设计变量到另外一个设计变量
10.2.3 定义优化问题
10.2.4 求解优化问题
10.2.5 结果后处理
10.3 安全吊尺寸优化
10.3.1 设置有限元模型
10.3.2 定义设计变量并连接一个设计变量到另外一个设计变量
10.3.3 定义优化问题
10.3.4 求解优化问题
10.3.5 结果后处理
第11章 形状优化应用实例
11.1 二维悬臂梁形状优化
11.1.1 在HyperMesh中创建优化问题
11.1.2 提交作业
11.1.3 结果后处理
11.2 L型悬臂粱形状优化
11.2.1 在HyperMesh中创建优化问题
11.2.2 提交作业
11.2.3 结果后处理
11.3 扳手形状优化
11.3.1 在HyperMesh中创建优化问题
11.3.2 提交作业
11.3.3 结果后处理
第12章 验证性算例
12.1 Raasch问题
12.1.1 问题描述
12.1.2 有限元模型
12.1.3 分析结果
12.2 半球壳静力分析
12.2.1 问题描述
12.2.2 有限元模型
12.2.3 分析结果
12.3 端部简支梁面内振动问题
12.3.1 问题描述
12.3.2 有限元模型
12.3.3 分析结果
12.4 自由薄方板模态分析
12.4.1 问题描述
12.4.2 有限元模型
12.4.3 模态分析结果
12.5 锥形膜模态分析
12.5.1 问题描述
12.5.2 有限元模型
12.5.3 模态分析结果
12.6 菱形板模态分析
12.6.1 问题描述
12.6.2 有限元模型
12.6.3 模态分析结果
12.7 悬臂梁模态分析
12.7.1 问题描述
12.7.2 有限元模型
12.7.3 模态分析结果
主要参考文献
??8B
第1章 有限元分析和有限元软件
1.1 什么是有限元分析
1.2 有限元方法和有限元分析的历史
1.3 应用领域
1.4 一个典型的分析流程
1.4.1 分析计划
1.4.2 前处理
1.4.3 求解
1.4.4 后处理
1.5 有限元方法和有限元分析的区别
1.6 优化分析软件介绍
1.6.1 OptiStruct
1.6.2 OptiShape
1.6.3 Tosca
1.7 主要有限元分析软件介绍
1.7.1 NEiNastran
1.7.2 SAMCEF
1.8 主流有限元前后处理软件介绍
1.8.1 HyperMesh简介
1.8.2 Patran简介
1.8.3 FEMAP简介
1.8.4 SAMCEF Field简介
1.8.5 ANSA简介
1.8.6 GLview Pro简介
1.8.7 EnSight和EnSight Gold简介
第2章 OptiStruct介绍
2.1 什么是OptiStruct
2.1.1 有限元分析
2.1.2 拓扑优化
2.1.3 形貌优化
2.1.4 形状优化和尺寸优化
2.2 提高设计过程
2.3 OptiStruct功能
2.4 OptiStruct特性
2.4.1 有限元分析
2.4.2 优化
2.4.3 拓扑优化
2.4.4 形貌优化
2.4.5 尺寸优化
2.4.6 形状优化
2.4.7 前处理
2.4.8 后处理
2.5 OptiStruct文件格式和运行平台
第3章 有限元分析
3.1 线性静力分析
3.2 惯性释放分析
3.3 正则模态分析
3.4 线性屈曲分析
3.5 频率响应分析
3.6 材料类型
3.7 静态载荷和边界条件
3.8 频率响应载荷和边界条件
3.9 弹性阻尼和质量单元
3.10 单元质量检查
3.11 刚性单元和多点约束
3.12 有限元分析结果
第4章 优化分析
4.1 优化问题
4.2 迭代解
4.3 敏度分析
4.4 约束放映的移动范围调整
4.5 响应
第5章 使用OptiStruct
5.1 有限元分析
5.2 结构优化
5.3 与HyperMesh界面的转换
5.3.1 优化——常用功能
5.3.2 优化——问题的建立
5.3.3 优化——设计变量
5.4 优化宏菜单
5.4.1 FEA页
5.4.2 OPTI页
5.5 HyperMorph基础
5.5.1 关于HyperMorph
5.5.2 关于handles和domaians
第6章 优化应用算例
6.1 拓扑优化问题算例
6.1.1 吊桥拓扑优化
6.1.2 弯曲悬臂梁拓扑优化
6.2 形貌优化算例
6.2.1 扭转平板形貌优化算例
6.2.2 两层冲压控制臂优化
6.3 使用pattern grouping解决形貌优化问题
6.4 尺寸优化算例
6.4.1 尺寸优化算例介绍
6.4.2 十字桁架结构尺寸优化
6.5 形状优化算例
6.5.1 形状优化算例介绍
6.5.2 实体单元悬臂梁模型优化
第7章 有限元分析应用实例
7.1 带孔平板应力分析
7.2 热载荷作用下的咖啡壶盖子分析
7.2.1 在HyperMesh中定义分析问题
7.2.2 提交作业
7.2.3 查看结果
7.3 叶片模态分析
7.3.1 提取OptiStruct输入文件
7.3.2 在HyperMesh中设置分析问题
7.3.3 提交作业
7.3.4 查看结果
7.4 使用Optistruct惯性释放分析
7.4.1 提取文件并设置分析问题
7.4.2 提交作业
7.4.3 查看计算结果
7.5 圆柱壳曲分析
7.5.1 提取文件并设置分析问题
7.5.2 设置控制卡并进行屈曲分析
7.5.3 结果后处理
7.6 支架模态频率响应分析
7.6.1 设置模态分析
7.6.2 提交一个作业进行模态分析
7.6.3 查看模态结果
7.6.4 设置频率响应分析
7.6.5 提交一个作业进行频率响应分析及查看结果
7.7 使用CWELD单元连接不匹配的网格
7.7.1 在HyperMesh中设置问题
7.7.2 提交分析作业
7.7.3 对比结果
第8章 拓扑优化应用实例
8.1 开孔结构拓扑优化
8.1.1 设置有限元模型
8.1.2 施加载荷和边界条件
8.1.3 设置优化参数
8.1.4 提交作业
8.1.5 查看结果
8.2 汽车控制臂拓扑优化
8.2.1 设置有限元模型
8.2.2 施加载荷和边界条件
8.2.3 设置拓扑优化参数
8.2.4 提交作业
8.2.5 查看结果
8.3 带有拔模约束的控制臂拓扑优化
8.3.1 设置拓扑优化设计变量和拔模约束
8.3.2 设置优化参数
8.3.3 运行优化计算
8.3.4 结果后处理
8.4 L型梁拓扑优化
8.4.1 设置有限元模型
8.4.2 施加载荷和边界条件
8.4.3 设置拓扑优化参数
8.4.4 提交作业
8.4.5 查看结果
8.5 制动连接臂拓扑优化
8.5.1 设置有限元模型
8.5.2 施加载荷和边界条件
8.5.3 设置拓扑优化参数
8.5.4 提交作业
8.5.5 查看结果
第9章 形貌优化应用实例
9.1 扭转板形貌优化
9.1.1 在HyperMesh中设置问题
9.1.2 提交作业
9.1.3 形貌优化结果后处理
9.2 L型支架形貌优化
9.2.1 在HyperMesh中设置优化问题
9.2.2 提交作业
9.2.3 形貌优化结果后处理
第10章 尺寸优化应用实例
10.1 钢轨接头的尺寸优化
10.1.1 在HyperMesh中定义优化问题
10.1.2 提交作业
10.1.3 查看结果
10.2 焊接支架尺寸优化
10.2.1 设置有限元模型
10.2.2 定义设计变量并连接一个设计变量到另外一个设计变量
10.2.3 定义优化问题
10.2.4 求解优化问题
10.2.5 结果后处理
10.3 安全吊尺寸优化
10.3.1 设置有限元模型
10.3.2 定义设计变量并连接一个设计变量到另外一个设计变量
10.3.3 定义优化问题
10.3.4 求解优化问题
10.3.5 结果后处理
第11章 形状优化应用实例
11.1 二维悬臂梁形状优化
11.1.1 在HyperMesh中创建优化问题
11.1.2 提交作业
11.1.3 结果后处理
11.2 L型悬臂粱形状优化
11.2.1 在HyperMesh中创建优化问题
11.2.2 提交作业
11.2.3 结果后处理
11.3 扳手形状优化
11.3.1 在HyperMesh中创建优化问题
11.3.2 提交作业
11.3.3 结果后处理
第12章 验证性算例
12.1 Raasch问题
12.1.1 问题描述
12.1.2 有限元模型
12.1.3 分析结果
12.2 半球壳静力分析
12.2.1 问题描述
12.2.2 有限元模型
12.2.3 分析结果
12.3 端部简支梁面内振动问题
12.3.1 问题描述
12.3.2 有限元模型
12.3.3 分析结果
12.4 自由薄方板模态分析
12.4.1 问题描述
12.4.2 有限元模型
12.4.3 模态分析结果
12.5 锥形膜模态分析
12.5.1 问题描述
12.5.2 有限元模型
12.5.3 模态分析结果
12.6 菱形板模态分析
12.6.1 问题描述
12.6.2 有限元模型
12.6.3 模态分析结果
12.7 悬臂梁模态分析
12.7.1 问题描述
12.7.2 有限元模型
12.7.3 模态分析结果
主要参考文献
??8B
工程有限元与优化分析应用实例教程
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