有限元分析——ANSYS理论与应用（第三版）

目 录

第1章 绪 论

1.1 工程问题

1.2 数值方法

1.3 有限元方法及ANSYS发展简史

1.4 有限元分析的基本步骤

1.5 直接法

1.6 最小总势能法

1.7 加权余数法

1.8 结果验证

1.9 理解问题

小结

参考文献

习题

第2章 矩阵运算

2.1 矩阵的基本定义

2.2 矩阵的相加或相减

2.3 矩阵相乘

2.4 矩阵分块

2.5 转置矩阵

2.6 矩阵的行列式

2.7 线性方程组的求解

2.8 求逆矩阵

2.9 特征值和特征向量

2.10MATLAB在矩阵运算中的应用

2.11Excel在矩阵运算中的应用

小结

参考文献

习题

第3章 桁架

3.1 桁架的定义

3.2 有限元公式

3.3 空间桁架

3.4 ANSYS程序概述

3.5 ANSYS应用

3.6 结果验证

小结

参考文献

习题

第4章 轴力构件，梁和框架

4.1 轴向荷载作用下的构件

4.2 梁

4.3 梁的有限元分析

4.4 框架的有限元分析

4.5 三维梁单元

4.6 ANSYS应用

4.7 结果验证

小结

参考文献

习题

第5章 一维单元

5.1 线性单元

5.2 二次单元

5.3 三次单元

5.4 整体坐标，局部坐标和自然坐标

5.5 等参单元

5.6 数值积分：高斯-勒让德积分

5.7 ANSYS中一维单元举例

小结

参考文献

习题

第6章 一维问题分析

6.1 热传递问题

6.2 流体力学问题

6.3 ANSYS应用

6.4 结果验证

小结

参考文献

习题

第7章 二维单元

7.1 矩形单元

7.2 二次四边形单元

7.3 线性三角形单元

7.4 二次三角形单元

7.5 轴对称单元

7.6 等参单元

7.7 二维高斯-勒让德积分

7.8 ANSYS 中的二维单元

小结

参考文献

习题

第8章 再论ANSYS

8.1 ANSYS程序

8.2 ANSYS数据库和文件

8.3 用ANSYS创建有限元模型：前处理

8.4 h方法和p方法

8.5 应用边界条件，荷载和求解

8.6 有限元模型的结果：后处理

8.7 ANSYS选项

8.8 图形功能

8.9 误差估计

8.10举例

小结

参考文献

第9章 二维热传递问题分析

9.1 一般热传导问题

9.2 矩形单元公式的推导

9.3 三角形单元公式的推导

9.4 三维轴对称问题的有限元公式

9.5 非稳态条件下的热传递

9.6 ANSYS中的热传导单元

9.7 ANSYS应用

9.8 结果验证

小结

参考文献

习题

第10章 二维固体力学问题分析

10.1 构件扭转

10.2 平面应力问题

10.3 四边形等参单元

10.4 轴对称问题

10.5 基本失效理论

10.6 ANSYS应用

10.7 结果验证

小结

参考文献

习题

第11章 动态问题分析

11.1 动态学简介

11.2 机械与结构系统的振动

11.3 拉格朗日方程

11.4 轴心受力杆件的有限元公式

11.5 梁与框架单元的有限元公式

11.6 ANSYS应用

小结

参考文献

习题

第12章 流体力学问题分析

12.1 管流问题的数学建模

12.2 理想流体的流动

12.3 渗流

12.4 ANSYS应用

12.5 结果验证

小结

参考文献

习题

第13章 三维单元

13.1 4点四面体单元

13.2 基于4节点四面体单元的三维固体力学问题的有限元分析

13.3 8节点六面体单元

13.4 10节点四面体单元

13.5 20节点六面体单元

13.6 ANSYS中的三维单元

13.7 实体单元建模的一般方法

13.8 ANSYS在热力学分析中的应用

13.9 ANSYS在结构分析中的应用

小结

参考文献

习题

第14章 工程设计与材料选择

14.1 工程设计的基本步骤

14.2 材料选择

14.3 材料的电学，力学和热物理学的性质

14.4 常用固体工程材料

14.5 常用流体材料

小结

参考文献

习题

第15章 优化设计

15.1 优化设计简介

15.2 ANSYS的参数化设计语言

15.3 举例：ANSYS批处理文件

15.4 ANSYS批处理文件在优化设计中的应用

小结

参考文献

习题

附录A 部分材料的力学性质

附录B 部分材料的热力学性质

附录C 常用截面几何性质计算公式

附录D 型钢规格表

附录E 英制单位和公制单位的换算表

附录F MATLAB简介附录F MATLAB简介2100433B

本书详细讲述了ANSYS程序在有限元分析中的应用，首先给出有限元分析的一般理论，然后通过具体的例子详细说明了有限元分析的基本过程与各种计算环节，最后针对具体的问题说明了如何使用ANSYS求解。ANSYS是本书不可分割的一部分。本书主要讨论了一维问题、二维问题和三维问题的有限元公式的推导及其应用，单元类型包括杆单元、梁单元、平面单元和三维实体单元。本书详细讨论了桁架、梁、框架、热传导及流体问题和三维实体的有限元分析，有关固体力学（包括结构力学）、热传导学和流体力学的基本概念贯穿于全书各章节之中，每一章开头都会讨论相关问题的基础理论，接着给出一些可以手工计算的简单问题，之后再举例说明使用ANSYS如何求解。第8章集中介绍了ANSYS的使用方法和利用ANSYS进行有限元分析的基本过程。本书大部分章节的最后都附有一定习题供读者练习。

书 名: 有限元分析--ANSYS理论与应用

作　者：(美)莫维尼(美国)(SaeedMoaveni)

开本： 16

定价: 68.00 元

本书详细讲述了ANSYS程序在有限元分析中的应用。它先给出有限元分析的一般理论，然后用具体的例子详细说明了有限元分析的基本过程与各种计算环节，最后针对具体的问题说明了如何用ANSYS求解。ANSYS是本书不可分割的一部分。本书主要讨论了一维问题、二维问题和三维问题的有限公式的推导及其应用，单元类型包括杆单元、梁单元、平面单元和三维实体单元。本书详细讨论了桁架、梁、框架，热传导及流体问题和三维实体的有限元分析，有关固体力学（包括结构力学）、热传导学和流体力学的基本概念贯穿于全书各章节之中，每一章开头都会讨论相关问题的基础理论，接着给出一些可以手工计算的简单问题，之后再举例说明用ANSYS如何求解。第8章集中介绍了ANSYS的使用方法和用ANSYS做有限元分析的基本过程。本书大部分章节的最后都附有一定习题供读者练习。

本书面向高等院校工程专业的本科生和有限元分析的初学者。对于未接触过有限元建模的工程师来说，本书亦可作为深入理解有限元基本概念的入门教材。

本书详细介绍了有限元分析的一般理论、方法以及ANSYS软件在有限元分析中的应用。全书详细介绍了一维和二维有限元公式的推导与实例分析， 并简要阐述了三维有限元分析， 讨论了桁架、轴力构件、梁、框架、热传递、流体流动和动态问题的有限元分析。有关ANSYS的内容是本书的重要组成部分，本书每章均首先介绍相关的基本概念和有限元公式的推导过程，然后通过手工求解一些简单的实例问题，进而再利用ANSYS进行求解。第8章介绍了ANSYS的基本功能和组织结构，并通过实例详细介绍了利用ANSYS进行有限元分析的基本方法和步骤。本书特别强调分析结果的验证，在若干章的最后均提出了针对不同问题的分析结果的验证方法。