有限元分析：ANSYS 13.0从入门到实战

出版说明

前言

第1章 绪论

1.1 有限单元法概述

1.2 ANSYS基本原理

1.2.1 ANSYS计算中的基本方程

1.2.2 ANSYS计算的基本方法

1.2.3 ANSYS计算的基本流程

1.3 ANSYS13.0简介与基本使用

1.3.1 软件功能简介

1.3.2 前处理模块

1.3.3 分析计算模块

1.3.4 后处理模块

第2章 坐标系和工作平面

2.1 坐标系

2.1.1 坐标系简介

2.1.2 坐标系的定义

2.1.3 坐标系的激活

2.2 工作平面

2.2.1 工作平面的定义

2.2.2 工作平面的操作

2.2.3 工作平面的增强功能

第3章 建立模型

3.1 建立实体模型的方法

3.2 自下向上建模

3.2.1 关键点

3.2.2 硬点

3.2.3 线

3.2.4 面

3.2.5 体

3.3 自上向下建模

3.3.1 定义面

3.3.2 定义体

3.4 布尔运算

3.4.1 交运算

3.4.2 加运算

3.4.3 减运算

3.4.4 分割运算

3.4.5 搭接运算

3.4.6 互分运算

3.4.7 粘接运算

3.5 其他建立实体模型的方法

3.5.1 移动和复制实体模型

3.5.2 质量和惯量的计算

3.6 有限元模型

3.6.1 节点

3.6.2 单元

3.7 从CAD中导入模型

3.7.1 概述

3.7.2 CAD模型的导入

3.8 参数化建模

3.8.1 参数化建模简介

3.8.2 使用参数

3.8.3 APDL中的控制命令

第4章 网格划分

4.1 网格划分概述

4.2 定义单元属性

4.2.1 定义单元属性表

4.2.2 分配单元属性

4.3 网格划分工具

4,4单元尺寸控制

4.4.1 智能单元尺寸控制

4.4.2 人工单元尺寸控制

4.4.3 裂纹尖端网格划分控制

4.5 网格划分器

4.5.1 三角形表面网格划分

4.5.2 四边形表面网格划分

4.5.3 四面体单元网格划分

4.5.4 控制四面体单元的改进

4.6 网格划分方法

4.6.1 由网格划分

4.6.2 映射网格划分

4.6.3 体扫掠生成网格

4.7 修改网格

4.7.1 重新划分网格

4.7.2 清除网格

4.7.3 细化局部网格

第5章 耦合和约束方程

5.1 耦合的概念

5.2 定义耦合自由度

5.2.1 在给定节点处定义并修改耦合自由度

5.2.2 耦合重合节点

5.2.3 定义更多的耦合集

5.2.4 列表和删除耦合集

5.2.5 耦合的注意事项

5.3 约束方程的定义

5.4 定义约束方程

5.4.1 直接方法

5.4.2 修改约束方程

5.4.3 接与自动定义约束方程的对比

第6章 加载

6.1 载荷的概念

6.2 载荷步、子步和平衡迭代

6.3 时间的作用

6.4 阶跃载荷和斜坡载荷

6.5 施加载荷的方法

6.5.1 实体模型载荷

6.5.2 有限单元载荷

6.5.3 自由度约束

6.5.4 施加对称或反对称边界条件

6.5.5 施加集中力载荷

6.5.6 施加压力载荷

6.5.7 施加结构体载荷——温度

6.5.8 惯性载荷

6.5.9 施加轴对称载荷

6.5.10 施加表格型载荷

6.5.11 施加函数型载荷

6.6 设置载荷步选项

6.6.1 通用选项

6.6.2 动力学分析选项

6.6.3 非线性选项

6.6.4 输出控制

6.7 创建多载荷步文件

6.8 定义接头固定处预拉伸

6.8.1 使用PSMESH命令

6.8.2 使用EINTF命令

6.8.3 执行拉伸分析的典型过程

第7章 求解

7.1 选择求解器

7.2 求解器的类型

7.2.1 波前求解器

7.2.2 稀疏矩阵直接解法求解器

7.2.3 雅可比共轭梯度法求解器

7.2.4 不完全乔累斯基共轭梯度法求解器

7.2.5 预条件共轭梯度法求解器

7.2.6 代数多栅求解器

7.2.7 分布式求解器

7.2.8 自动迭代（快速）求解器选项

7.3 在某些类型结构分析时使用特殊求解工具

7.3.1 使用简化求解菜单

7.3.2 使用求解控制对话框

7.4 获得解答

7.5 求解多载荷步

7.5.1 使用多步求解法

7.5.2 使用载荷步文件法

7.6 奇异解

第8章 后处理技术

8.1 后处理的基本概念

8.2 结果文件

8.3 后处理可用的数据类型

8.4 通用后处理器POST1

8.4.1 POST1概述

8.4.2 将数据结果读入数据库

8.4.3 在POST1中观察结果

8.4.4 POSTI的其他后处理内容

……

第9章 设计ANSYS分析方案

第10章 结构线性静力分析

第11章 模态分析

第12章 谐响应分析

第13章 谱分析

第14章 瞬态动力学分析

第15章 非线性分析

第16章 接触分析

第1 7章 复合材料

第18章 断裂力学分析

第19章 热分析

第20章 边坡稳定性分析

第21章 界面开裂与失效模拟

第22章 衬垫连接模拟

第23章 齿轮分析

第24章 转子动力学分析

第25章 焊接工程问题分析

第26章 优化设计

第27章 拓扑优化

第28章 疲劳分析

第29章 自适应网格划分

第30章 可靠性分析

附录2100433B

这是以ANSYS13.0为平台撰写的一部从入门到精通的实用自学与提高教程，全面介绍.了有限元分析的理论基础、有限元分析流程、实体建模、网格划分、耦合和约束方程、加载、求解、后处理技术、设计ANSYS分析方案、结构线性静力分析、模态分析、谐响应分析、谱分析、瞬态动力学分析、断裂力学分析、边坡稳定性分析、界面开裂与失效模拟、衬垫连接模拟、齿轮分析、转子动力学分析、焊接工程问题分析、优化设计、拓扑优化、疲劳分析、自适应网格划分和可靠性分析等内容。围绕ANSYS软件的功能讲解，书中给出了大量具有工程背景的实例，并在配套光盘中提供了22个实例的视频教程和ANSYS实例文件。

《有限元分析:ANSYS13.0从入门到实战》不仅适合作为高等学校理工类高年级本科生或研究生学习ANSYS13.0有限元分析软件的教材，也可供从事结构分析的工程技术人员参考使用，书中提供的大量实例述可供高级用户参考。

《有限元分析:ANSYS 13.0从入门到实战》是以ANSYS13.0为平台撰写的一部从入门到精通的实用自学与提高教程，全面介绍.了有限元分析的理论基础、有限元分析流程、实体建模、网格划分、耦合和约束方程、加载、求解、后处理技术、设计ANSYS分析方案、结构线性静力分析、模态分析、谐响应分析、谱分析、瞬态动力学分析、断裂力学分析、边坡稳定性分析、界面开裂与失效模拟、衬垫连接模拟、齿轮分析、转子动力学分析、焊接工程问题分析、优化设计、拓扑优化、疲劳分析、自适应网格划分和可靠性分析等内容。围绕ANSYS软件的功能讲解，书中给出了大量具有工程背景的实例，并在配套光盘中提供了22个实例的视频教程和ANSYS实例文件。

《有限元分析:ANSYS 13.0从入门到实战》不仅适合作为高等学校理工类高年级本科生或研究生学习ANSYS13.0有限元分析软件的教材，也可供从事结构分析的工程技术人员参考使用，书中提供的大量实例述可供高级用户参考。

ANSYS 13.0电磁学有限元分析从入门到精通内容简介

《ANSYS 13.0电磁学有限元分析从入门到精通》以ANSYS的最新版本ANSYS 13.0为平台，讲述了目前工程中普遍面临的各类电磁场分析问题，并通过丰富的实例详细介绍了如何利用ANSYS有限元软件求解电磁场分析问题。书中尽量避开了繁琐的理论描述，从实际应用出发，结合作者使用该软件的经验，实例部分采用GUL方式一步一步地对操作过程和步骤进行了讲解。为了帮助用户熟悉ANSYS的相关操作命令，在每个实例的后面列出了分析过程的命令流文件。

《ANSYS 13.0电磁学有限元分析从入门到精通》共分13章，第1章对ANSYS电磁场有限元分析进行了简要叙述，并介绍了后续章节常用的磁宏和远场单元内容；第2章～第4章介绍了二维静态、谐波、瞬态磁场分析；第5章～第9章分别使用标量法、棱边单元法和节点法对三维静态、谐波、瞬态磁场分析进行介绍；第10章介绍了稳态电流传导分析；第11章对静电场分析进行了介绍；第12章介绍了电路分析的内容；第13章介绍了高频电磁场分析的内容。

《ANSYS 13.0电磁学有限元分析从入门到精通》适合于各高校工科高年级本科和研究生作为自学教材，也可以作为电磁学工程设计和研究人员的参考工具书。

ANSYS 13.0电磁学有限元分析从入门到精通编辑推荐

《ANSYS 13.0电磁学有限元分析从入门到精通》特点：全面完整的知识体系，深入浅出的理论阐述，秩序渐进的分析讲解，实用典型的实例引导。《ANSYS 13.0电磁学有限元分析从入门到精通》包含各书目分别由ANSYS工程应用领域的专家和学者执笔编写，书中溶入了他们多年研究的经验和体会，为了便于读者快速掌握ANSYS工程开发技巧，书中引用大量的工程案例。

ANSYS 13.0电磁学有限元分析从入门到精通图书目录

前言

第1章 电磁场有限元分析概述

1.1 电磁场基本理论

1.1.1 麦克斯韦方程

1.1.2 一般形式的电磁场微分方程

1.1.3 电磁场中常见边界条件

1.2 ANSYS电磁场分析对象

1.3 标量位、矢量位、棱边单元方法的比较

1.3.1 磁标量位方法

1.3.2 磁矢量位方法

1.3.3 棱边单元方法

1.4 电磁场单元概述

1.5 电磁宏

1.5.1 电磁宏使用范围

1.5.2 电磁宏分类

1.6 远场单元及远场单元的使用

1.6.1 远场单元

1.6.2 使用远场单元的注意事项

第2章 二维静态磁场分析

2.1 二维静态磁场分析中要用到的单元

2.2 静态磁场分析的步骤

2.2.1 创建物理环境

2.2.2 建模、指定特性、分网

2.2.3 施加边界条件和载荷

2.2.4 求解

2.2.5 后处理（查看计算结果）

2.3 实例1——二维螺线管制动器内静态磁场的分析

2.3.1 问题描述

2.3.2 GUL操作方法

2.3.3 命令流实现

2.4 实例2——载流导体的电磁力分析

2.4.1 问题描述

2.4.2 GUL操作方法

2.4.3 命令流实现

第3章 二维谐波磁场分析

3.1 二维谐波磁场分析中要用到的单元

3.2 二维谐波磁场分析的步骤

3.2.1 创建物理环境

3.2.2 建立模型，赋予特性，划分网格

3.2.3 加边界条件和励磁载荷

3.2.4 求解

3.2.5 观察结果

3.3 实例1-=维自由空间线圈的谐波磁场的分析

3.3.1 问题描述

3.3.2 GUI操作方法

3.3.3 命令流实现

3.4 实例2-=维非线性谐波分析

3.4.1 问题描述

3.4.2 GUI操作方法

3.4.3 命令流实现，

第4章二维瞬态磁场分析

4.1 二维瞬态磁场分析中要用到的单元

4.2 二维瞬态磁场分析的步骤

4.2.1 创建物理环境

4.2.2 建立模型、赋予属性、划分网格

4.2.3 施加边界条件和励磁载荷

4.2.4 求解

4.2.5 观察结果

4.3 实例1-=维螺线管制动器内瞬态磁场的分析

4.3.1 问题描述

4.3.2 GUI操作方法

4.3.3 命令流实现

4.4 实例2-带缝导体瞬态分析

4.4.1 问题描述

4.4.2 GUI操作方法

4.4.3 命令流实现

第5章 三维静态磁场分析（标量法）

5.1 三维静态磁场标量法分析中要周到的单元

5.2 用标量法进行三维静态磁分析的步骤

5.2.1 创建物理环境

5.2.2 建立模型

5.2.3 施加边界条件和励磁载荷

5.2.4 求解

5.2.5 观察结果（RSP，DSP或GSP方法分析）

5.3 实例1-三维螺线管静态磁分析

5.3.1 问题描述

……

第6章 三维静态磁场分析

第7章 三维谐波磁场分析

第8章 三维瞬态磁场分析

第9章 三维静态、谐波和瞬态磁场分

第10章 稳态电流传导分析

第11章 静电场分析

第12章 电路分析

第13章 高频电磁场分析

插图：2100433B

出版说明

前言

第1章 绪论

1.1 有限单元法概述

1.2 ANSYS基本原理

1.2.1 ANSYS计算中的基本方程

1.2.2 ANSYS计算的基本方法

1.2.3 ANSYS计算的基本流程

1.3 ANSYS13.0简介与基本使用

1.3.1 软件功能简介

1.3.2 前处理模块

1.3.3 分析计算模块

1.3.4 后处理模块

第2章 坐标系和工作平面

2.1 坐标系

2.1.1 坐标系简介

2.1.2 坐标系的定义

2.1.3 坐标系的激活

2.2 工作平面

2.2.1 工作平面的定义

2.2.2 工作平面的操作

2.2.3 工作平面的增强功能

第3章 建立模型

3.1 建立实体模型的方法

3.2 自下向上建模

3.2.1 关键点

3.2.2 硬点

3.2.3 线

3.2.4 面

3.2.5 体

3.3 自上向下建模

3.3.1 定义面

3.3.2 定义体

3.4 布尔运算

3.4.1 交运算

3.4.2 加运算

3.4.3 减运算

3.4.4 分割运算

3.4.5 搭接运算

3.4.6 互分运算

3.4.7 粘接运算

3.5 其他建立实体模型的方法

3.5.1 移动和复制实体模型

3.5.2 质量和惯量的计算

3.6 有限元模型

3.6.1 节点

3.6.2 单元

3.7 从CAD中导入模型

3.7.1 概述

3.7.2 CAD模型的导入

3.8 参数化建模

3.8.1 参数化建模简介

3.8.2 使用参数

3.8.3 APDL中的控制命令

第4章 网格划分

4.1 网格划分概述

4.2 定义单元属性

4.2.1 定义单元属性表

4.2.2 分配单元属性

4.3 网格划分工具

4,4单元尺寸控制

4.4.1 智能单元尺寸控制

4.4.2 人工单元尺寸控制

4.4.3 裂纹尖端网格划分控制

4.5 网格划分器

4.5.1 三角形表面网格划分

4.5.2 四边形表面网格划分

4.5.3 四面体单元网格划分

4.5.4 控制四面体单元的改进

4.6 网格划分方法

4.6.1 由网格划分

4.6.2 映射网格划分

4.6.3 体扫掠生成网格

4.7 修改网格

4.7.1 重新划分网格

4.7.2 清除网格

4.7.3 细化局部网格

第5章 耦合和约束方程

5.1 耦合的概念

5.2 定义耦合自由度

5.2.1 在给定节点处定义并修改耦合自由度

5.2.2 耦合重合节点

5.2.3 定义更多的耦合集

5.2.4 列表和删除耦合集

5.2.5 耦合的注意事项

5.3 约束方程的定义

5.4 定义约束方程

5.4.1 直接方法

5.4.2 修改约束方程

5.4.3 接与自动定义约束方程的对比

第6章 加载

6.1 载荷的概念

6.2 载荷步、子步和平衡迭代

6.3 时间的作用

6.4 阶跃载荷和斜坡载荷

6.5 施加载荷的方法

6.5.1 实体模型载荷

6.5.2 有限单元载荷

6.5.3 自由度约束

6.5.4 施加对称或反对称边界条件

6.5.5 施加集中力载荷

6.5.6 施加压力载荷

6.5.7 施加结构体载荷——温度

6.5.8 惯性载荷

6.5.9 施加轴对称载荷

6.5.10 施加表格型载荷

6.5.11 施加函数型载荷

6.6 设置载荷步选项

6.6.1 通用选项

6.6.2 动力学分析选项

6.6.3 非线性选项

6.6.4 输出控制

6.7 创建多载荷步文件

6.8 定义接头固定处预拉伸

6.8.1 使用PSMESH命令

6.8.2 使用EINTF命令

6.8.3 执行拉伸分析的典型过程

第7章 求解

7.1 选择求解器

7.2 求解器的类型

7.2.1 波前求解器

7.2.2 稀疏矩阵直接解法求解器

7.2.3 雅可比共轭梯度法求解器

7.2.4 不完全乔累斯基共轭梯度法求解器

7.2.5 预条件共轭梯度法求解器

7.2.6 代数多栅求解器

7.2.7 分布式求解器

7.2.8 自动迭代（快速）求解器选项

7.3 在某些类型结构分析时使用特殊求解工具

7.3.1 使用简化求解菜单

7.3.2 使用求解控制对话框

7.4 获得解答

7.5 求解多载荷步

7.5.1 使用多步求解法

7.5.2 使用载荷步文件法

7.6 奇异解

第8章 后处理技术

8.1 后处理的基本概念

8.2 结果文件

8.3 后处理可用的数据类型

8.4 通用后处理器POST1

8.4.1 POST1概述

8.4.2 将数据结果读入数据库

8.4.3 在POST1中观察结果

8.4.4 POSTI的其他后处理内容

……

第9章 设计ANSYS分析方案

第10章 结构线性静力分析

第11章 模态分析

第12章 谐响应分析

第13章 谱分析

第14章 瞬态动力学分析

第15章 非线性分析

第16章 接触分析

第1 7章 复合材料

第18章 断裂力学分析

第19章 热分析

第20章 边坡稳定性分析

第21章 界面开裂与失效模拟

第22章 衬垫连接模拟

第23章 齿轮分析

第24章 转子动力学分析

第25章 焊接工程问题分析

第26章 优化设计

第27章 拓扑优化

第28章 疲劳分析

第29章 自适应网格划分

第30章 可靠性分析

附录2100433B