ANSYS 13.0有限元分析从入门到精通

《ansys 13.0有限元分析从入门到精通(附光盘)》

前言

第1章ansys概述

1.1 cae软件简介

1.2有限元法简介

1.2.1有限元法的基本思想

1.2.2有限元法的特点

1.3 ansys简介

113.1 ansys的发展

1.3.2 ansys的功能

1 1313 ansys 13.0的新特点

1.3.4 ansys 13.0的启动

1.3.5 ansys 13.0运行环境配置

1.4程序结构

1.4.1处理器

1.4.2文件格式

1.4.3输入方式

1.4.4输出文件类型

1.5 ansys分析的基本过程

1.5.1前处理

.1.5.2加载并求解

1.5.3后处理

1.5.4实例导航——导弹发动机药柱承受温度和内压载荷数值模拟

第2章几何建模

2.1几何建模概论

2.1.1自底向上创建几何模型

2.1.2自顶向下创建几何模型

2.1.3布尔运算操作

2.1.4拖拉和旋转

2.1.5移动和复制

2.1.6修改模型(清除和删除)

2.1.7从iges文件几何模型导入到ansys

2.2坐标系简介

2.2.1总体和局部坐标系

2.2.2显示坐标系

2.2.3节点坐标系

2.2.4单元坐标系

2.2.5结果坐标系

2.3工作平面的使用

2.3.1定义一个新的工作平面

2.3.2控制工作平面的显示和样式

2.3.3移动工作平面

2.3.4旋转工作平面

2.3.5还原一个已定义的工作平面

2.3.6工作平面的高级用途

2.4自底向上创建几何模型

2.4.1关键点

2.4.2硬点

2.4.3线

2.4.4面

2.4.5体

2.5自顶向下创建几何模型(体素)

2.5.1创建面体素

2.5.2创建实体体素

2.6使用布尔操作来修正几何模型

2.6.1布尔运算的设置

2.6.2布尔运算之后的图元编号

2.6.3交运算

2.6.4两两相交

2.6.5相加

2.6.6相减

2.6.7利用工作平面作减运算

2.6.8搭接

2.6.9分割

2.6.10粘接(或合并)

2.7移动、复制和缩放几何模型

2.7.1按照样本生成图元

2.7.2由对称映像生成图元

2.7.3将样本图元转换坐标系

2.7.4实体模型图元的缩放

2.8实例导航一导弹发动机药柱建模

2.8.1自底向上建立药柱模型

2.8.2布尔操作建立药柱模型

2.8.3导入solidworks中创建的药柱模型

第3章建模实例

3.1实例导航——几何模型的输入

3.1.1输入iges单一实体

3.1.2输入sat单一实体

3.1.3输入sat实体集合

3.1.4输入parasolid单实体

3.1.5输入parasolid实体集合

3.2实例导航——对输入模型修改

3.3实例导航——自主建模

3.3.1自顶向下建模实例

3.3.2自底向上建模实例

第4章网格划分

4.1有限元网格概论

4.2设定单元属性

4.2.1生成单元属性表

4.2.2在划分网格之前分配单元属性

4.3网格划分的控制

4 3.1 ansys网格划分工具(meshtool)

4.3.2单元形状

4 3 3选择自由或映射网格划分

4.3.4控制单元边中节点的位置

4.3.5划分自由网格时的单元尺寸控制(smartsizing)

4.3.6映射网格划分中单元的默认尺寸

4.3.7局部网格划分控制

4.3.8内部网格划分控制

4.3.9生成过渡棱锥单元

4.3.10将退化的四面体单元转化为非退化的形式

4.3.11执行层网格划分

4.4自由网格划分和映射网格划分控制

4.4.1自由网格划分

4 4 2映射网格划分

4.5给实体模型划分有限元网格

4.5.1用xmesh命令生成网格

4 5 2生成带方向节点的梁单元网格

4.5.3在分界线或者分界面处生成单位厚度的界面单元

4.6延伸和扫略生成有限元模型

4.6.1延伸(extrude)生成网格

4.6.2扫略(vsweep)生成网格

4.7修正有限元模型

4.7.1局部细化网格

4.7.2移动和复制节点和单元

4.7.3控制面、线和单元的法向

4.7.4修改单元属性

4.8直接通过节点和单元生成有限元模型

4.8.1节点

4.8.2单元

4.9编号控制

4.9.1合并重复项

4.9.2编号压缩

4.9.3设定起始编号

4.9.4编号偏差

4.10实例导航——导弹发动机药柱模型网格划分

4.10.1采用智能分网

4.10.2采用扫略分网

4.10.3采用延伸分网

第5章施加载荷

5.1载荷概论

5.1.1什么是载荷

5.1.2载荷步、子步和平衡迭代

5.1.3时间参数

5.1.4阶跃载荷与坡道载荷

5.2施加载荷

5.2.1实体模型载荷与有限单元载荷

5.2.2施加载荷

5.2.3利用表格来施加载荷

5.2.4轴对称载荷与反作用力，

5.2.5利用函数来施加载荷和边界条件

5.3设定载荷步选项

5.3.1通用选项

5.3.2非线性选项

5.3.3动力学分析选项

5.3.4输出控制

5.3.5 biot.savarl选项

5.3.6谱分析选项

5.3.7创建多载荷步文件

5.4实例导航——导弹发动机药柱模型载荷施加

5.4.1单载荷步的施加

5.4.2多载荷步的施加

5.4.3表格及函数载荷的施加

第6章求解

6.1求解概论

6.1.1使用直接求解法

6.1.2使用稀疏矩阵直接解法求解器

6.1.3使用雅克比共轭梯度法求解器

6.1.4使用不完全分解共轭梯度法求解器

6.1.5使用预条件共轭梯度法求解器

6.1.6使用自动迭代解法选项

6.1.7获得解答

6.2利用特定的求解控制器来指定求解类型

6.2.1使用abridged solution菜单选项

6.2.2使用求解控制对话框

6.3多载荷步求解

6.3.1多重求解法

6.3.2使用载荷步文件法

6.3.3使用数组参数法(矩阵参数法)

6.4重新启动分析

6.4.1重新启动一个分析

6.4.2多载荷步文件的重启动分析

6.5预测求解时间和估计文件大小

6.5.1估计运算时间

6.5.2估计文件的大小

6.5.3估计内存需求

6.6实例导航——导弹发动机药柱模型求解

6.6.1单载荷步求解

6.6.2多载荷步求解

第7章后处理

7.1后处理概述

7.1.1什么是后处理

7.1.2结果文件

7.1.3后处理可用的数据类型

7.2通用后处理器(post1)

7.2.1将数据结果读入数据库

7.2.2列表显不结果

7.2.3图像显示结果

7.2.4映射结果到某一路径上

7.2.5表面操作

7.2.6将结果旋转到不同坐标系中显示

7.3时间历程后处理(post26)

7.3.1定义和储存post26变量

7.3.2榆查变量

7.3.3 post26后处理器的其他功能

7.4实例导航——导弹发动机药柱模型结果后处理

7.4.1通用后处理器

7.4.2时间历程处理器

第8章静力分析

8.1静力分析介绍

8.1.1结构静力分析简介

8.1.2静力分析的类型

8.1.3静力分析基本步骤

8.2实例导航——悬臂梁的横向剪切应力分析

8.2.1问题的描述

8.2.2 gui路径模式

8.2.3命令流模式

第9章非线性分析

9.1非线性分析概论

9.1.1非线性行为的原因

9.1.2非线性分析的基本信息

9.1.3几何非线性

9.1 4材料非线性

9.1.5其他非线性问题

9.2非线性分析的基本步骤

9.2.1前处理(建模和分网)

9.2.2设置求解控制器

9.2.3设定其他求解选项

9.2.4加载

9.2.5求解

9.2 6后处理

9.3实例导航——螺栓的蠕变分析

9.3.1问题描述

9.3.2gui路径模式

9.3.3命令流

第10章模态分析

10.1模态分析概论

10.2模态分析的基本步骤

10.2.1建模

10.2.2加载及求解

10.2 3扩展模态

10.2.4观察结果和后处理

10.3实例导航——压电变换器的自振频率分析

10.3.1问题描述

10.3.2gui模式

lo.3.3命令流模式

第11章瞬态动力学分析

11.1瞬态动力学概论

11.1.1完全法(fuumethod)，

11.1.2模态叠加法(mode sllperposition method)

11.1.3减缩法(reduced method)

11.2瞬态动力学的基本步骤

11.2.1前处理(建模和分网)

11.2.2建立初始条件

11.2.3设定求解控制器

11.2.4设定其他求解选项

11.2.5施加载荷

11.2.6设定多载荷步

11.2.7瞬态求解一

11.2.8后处理

1l.3实例导航——哥伦布阻尼的自由振动分析

11.3.l问题描述

11.3.2gui模式

11.3.3命令流模式

第12章谐响应分析

12.1谐响应分析概论

12.1.1完全法(full method)

12.1.2减缩方法(reduaced method)

12.1.3模态叠加法(mode superposition method)

12.1.4 3种方法的共同局限性

12.2谐响应分析的基本步骤

12.2.1建立模型(前处理)

12.2.2加载和求解

12.2.3观察模型(后处理)

12.3实例导航——弹簧质子系统的谐响应分析

12.3.1问题描述

12.3.2 gui模式

12.3.3命令流方式

第13章结构屈曲分析

13.1结构屈曲概论

13.2结构屈曲分析的基本步骤

13.2.1前处理

13.2.2获得静力解

13.2.3获得特征值屈曲解

13.2.4扩展解

13.2.5后处理(观察结果)

13.3实例导航——桁架结构屈曲分析

13.3.1 问题描述

13.3.2 gui路径模式

13.3.3命令流

第14章谱分析

14.1谱分析概论

14.1.1响应谱

14.1.2动力设计分析方法(ddam)

14.1.3功率谱密度(psd)

14.2谱分析的基本步骤

14.2.1前处理

14.2.2模态分析

14.2.3谱分析

14.2.4扩展模态

14.2.5合并模态

14.2.6后处理

14.3实例导航——支撑平板的动力效果分析

14.3.1问题描述

14.3.2 gui路径模式

14.3.3命令流

第15章接触问题分析

15.1接触问题概论

15.1.1一般分类

15.1.2接触单元

15.2接触分析的步骤

15.2.1建立模型，并划分网格

15.2.2识别接触对

15.2.3定义刚性目标面

15.2.4定义柔性体的接触面

15.2.5设置实常数和单元关键点

15.2.6控制刚性目标的运动

15.2.7给变形体单元施加必要的边界条件

15.2.8定义求解和载荷步选项

15.2.9求解

15.2.10检查结果

15.3实例导航——陶瓷套管的接触分析

15.3.1问题描述

15.3.2gui方式

15.3.3命令流方式

第16章优化设计

16.1优化设计概论

16.2优化设计的基本步骤

16.2.1生成分析文件

16.2.2建立优化过程中的参数

16.2.3进入opt处理器，指定分析文件

16.2.4指定优化变量

16.2.5选择优化工具或优化方法

16.2.6指定优化循环控制方式

16.2.7进行优化分析

16.2.8查看设计序列结果

16.3实例导航——框架结构的优化设计

16.3.1问题描述

16.3.2 gui方式

16.3.3命令流方式