ANSYS 14.5与HyperMesh 12.0联合仿真有限元分析 第2版【2025|PDF下载-Epub版本|mobi电子书|kindle百度云盘下载】

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第1章 绪论1

1.1 有限元法的基本概念1

1.2 有限元法的发展及应用2

1.2.1 有限元法的诞生2

1.2.2 有限元软件的发展及应用3

1.3 ANSYS软件的发展及应用6

1.4 HyperMesh软件的发展及应用8

1.5 有限元分析的基本步骤10

第2章 ANSYS高级单元技术11

2.1 杆单元LINK18011

2.1.1 杆单元的几何构型11

2.1.2 设置单元选项12

2.1.3 设置实常数12

2.1.4 杆单元分析实例113

2.1.5 杆单元分析实例214

2.1.6 杆单元的使用建议14

2.2 梁单元BEAM18815

2.2.1 梁单元的几何构型15

2.2.2 设置单元选项15

2.2.3 梁单元的横截面16

2.2.4 梁单元分析实例16

2.2.5 梁单元的使用建议19

2.3 板壳单元SHELL181和SHELL28120

2.3.1 板壳单元的几何构型20

2.3.2 设置单元选项20

2.3.3 板壳单元的横截面21

2.3.4 板壳单元分析实例122

2.3.5 板壳单元分析实例225

2.3.6 板壳单元的使用建议27

2.4 实体单元SOLID185、SOLID186和SOLID18727

2.4.1 实体单元的几何构型28

2.4.2 设置单元选项29

2.4.3 实体单元分析实例30

2.4.4 实体单元的使用建议34

2.5 质量单元MASS2135

2.5.1 质量单元描述36

2.5.2 设置单元选项36

2.5.3 设置实常数36

2.6 线性弹簧单元COMBIN1437

2.6.1 线性弹簧单元描述37

2.6.2 设置单元选项38

2.6.3 设置实常数38

2.7 非线性弹簧单元COMBIN3938

2.7.1 非线性弹簧单元描述39

2.7.2 设置单元选项39

2.7.3 设置实常数39

2.8 预紧力单元PRETS17940

2.8.1 预紧力单元描述40

2.8.2 定义预紧力方向41

2.9 刚性杆／梁单元MPC184-Link/Beam42

2.9.1 刚性杆／梁单元描述42

2.9.2 设置单元选项42

2.10 铰链单元MPC184-Revolute43

2.10.1 铰链单元描述43

2.10.2 定义节点局部坐标系44

2.10.3 设置单元选项44

2.10.4 定义铰链截面44

2.11 目标单元TARGE170与接触单元CONTA173、CONTA174和CONTA17545

2.12 刚性区域CERIG46

2.13 柔性连接RBE346

第3章 基于HyperMesh的有限元网格划分47

3.1 HyperMesh的用户界面47

3.2 模型导入及几何清理实例51

3.3 一维网格划分55

3.4 二维网格划分实例57

3.5 三维网格划分64

3.5.1 四面体网格划分实例64

3.5.2 六面体网格划分实例70

3.6 网格质量检查77

3.6.1 网格质量检查内容77

3.6.2 网格质量检查及编辑实例81

3.7 本章小结93

第4章 有限元装配技术94

4.1 实体-板壳-梁单元连接技术94

4.1.1 实体-实体连接技术94

4.1.2 实体-板壳连接技术95

4.1.3 实体-梁连接技术96

4.1.4 板壳-板壳连接技术98

4.1.5 板壳-梁连接技术99

4.2 螺栓连接101

4.2.1 实体螺栓连接模型101

4.2.2 刚性连接简化模型101

4.3 焊接102

4.3.1 节点耦合102

4.3.2 焊点102

4.4 轴承连接103

4.4.1 刚性连接103

4.4.2 柔性连接104

4.4.3 Surface-Based Constraints104

4.4.4 轴承连接算法对比105

4.5 本章小结106

第5章 加载107

5.1 载荷的基本概念107

5.2 载荷步、子步和平衡迭代107

5.2.1 载荷步107

5.2.2 子步108

5.2.3 平衡迭代108

5.3 时间的作用108

5.4 阶跃载荷与斜坡载荷109

5.5 载荷的施加109

第6章 HyperMesh与ANSYS的数据传递接口111

6.1 HyperMesh与ANSYS的接口111

6.2 实例：利用HyperMesh为ANSYS建立分析模型112

6.3 实例：利用HyperMesh为WorkbenchMechanical进行前处理121

6.4 实例：HyperMesh接触向导128

6.5 实例：利用HyperMesh为ANSYS创建二维接触模型136

6.6 实例：利用HyperMesh为ANSYS创建三维接触模型144

6.7 实例：利用HyperMesh为ANSYS创建梁单元152

6.8 本章小结160

第7章 静力分析161

7.1 静力分析的求解方法161

7.2 静力分析的基本步骤161

7.2.1 建立有限元网格模型161

7.2.2 施加边界条件及载荷162

7.2.3 设置求解控制选项162

7.2.4 求解163

7.2.5 查看结果163

7.3 静力分析实例163

7.4 本章小结167

第8章 模态分析168

8.1 模态分析的求解方法168

8.2 模态分析的基本步骤169

8.2.1 建立有限元网格模型169

8.2.2 施加边界条件169

8.2.3 设置求解控制选项170

8.2.4 求解170

8.2.5 查看结果171

8.3 有预应力的模态分析171

8.3.1 静力分析171

8.3.2 模态分析171

8.4 模态分析实例172

8.5 有预应力的模态分析实例176

8.6 本章小结182

第9章 谐响应分析183

9.1 谐响应分析的求解方法183

9.2 谐响应分析的基本步骤185

9.2.1 建立有限元网格模型185

9.2.2 模态分析（可选）185

9.2.3 设置求解控制选项185

9.2.4 施加边界条件及载荷186

9.2.5 求解187

9.2.6 查看结果187

9.3 有预应力的谐响应分析188

9.3.1 静力分析188

9.3.2 谐响应分析188

9.4 谐响应分析实例189

9.5 有预应力的谐响应分析实例199

9.6 本章小结202

第10章 瞬态动力学分析204

10.1 瞬态动力学分析的求解方法204

10.2 瞬态动力学分析的基本步骤205

10.3 有预应力的瞬态动力学分析207

10.4 瞬态动力学分析的关键技术208

10.4.1 积分时间步长208

10.4.2 自动时间步长210

10.4.3 初始条件210

10.4.4 阻尼212

10.5 瞬态动力学分析实例213

10.6 有预应力的瞬态动力学分析实例221

10.7 本章小结225

第11章 响应谱分析227

11.1 响应谱分析的类型227

11.2 单点响应谱分析的基本步骤228

11.3 多点响应谱分析的基本步骤229

11.4 单点响应谱分析实例230

11.5 多点响应谱分析实例241

11.6 本章小结246

第12章 随机振动分析247

12.1 随机振动分析的类型247

12.2 随机过程的数字特征247

12.3 随机振动分析的基本步骤248

12.4 单点随机振动分析实例251

12.5 多点随机振动分析实例259

12.6 本章小结263

第13章 几何非线性分析265

13.1 几何非线性涉及的问题及处理方法265

13.1.1 小应变大位移（或大转动）265

13.1.2 大应变（包含大位移或大转动）265

13.1.3 应力刚化效应266

13.1.4 载荷和位移方向266

13.1.5 有限元网格模型的特殊要求266

13.1.6 几何非线性求解控制267

13.1.7 监视求解过程267

13.2 几何非线性分析实例267

13.3 本章小结272

第14章 材料非线性分析273

14.1 弹塑性涉及的问题及处理方法273

14.1.1 弹塑性273

14.1.2 Bauschinger效应274

14.1.3 静水压力274

14.1.4 率相关性274

14.1.5 屈服准则274

14.1.6 流动准则275

14.1.7 强化准则275

14.1.8 弹塑性材料的简化模型276

14.1.9 有限元网格模型的特殊要求276

14.1.10 弹塑性求解控制276

14.2 超弹性涉及的问题及处理方法276

14.2.1 超弹性276

14.2.2 超弹性材料的简化模型277

14.2.3 有限元网格模型的特殊要求277

14.2.4 单元技术的特殊要求277

14.2.5 超弹性求解控制278

14.3 弹塑性材料非线性分析实例278

14.4 超弹性材料非线性分析实例283

14.5 本章小结288

第15章 接触非线性分析289

15.1 面-面接触289

15.1.1 建立面-面接触模型289

15.1.2 面-面接触分析的关键技术290

15.2 点-面接触293

15.2.1 建立点-面接触模型293

15.2.2 点-面接触分析的关键技术294

15.3 接触非线性分析实例1：过盈配合294

15.4 接触非线性分析实例2：钢球跌落302

15.5 接触非线性分析实例3：钢球跌落309

15.6 接触非线性分析实例4：螺栓预紧313

15.7 本章小结318

第16章 多体刚-柔系统分析320

16.1 多体刚-柔系统的建模技术320

16.1.1 建立柔体模型320

16.1.2 建立刚体模型320

16.1.3 建立连接模型321

16.2 多体刚-柔系统分析求解控制321

16.3 多体刚-柔系统分析实例321

16.4 本章小结336

参考文献337