編輯推薦語
隨著有限元技術(shù)及ANSYs軟件在工程技術(shù)領(lǐng)域的不斷普及，又承蒙廣大讀者和同仁的厚愛與認(rèn)可，《ANSYS機械工程應(yīng)用精華60例(附光盤第4版)》的第4版又與讀者朋友們見面了。 作者高耀東、李強、張玉寶、關(guān)弘在前一版的基礎(chǔ)上進行了全面和深入的修正，增加了ANSYS Workbench的相關(guān)內(nèi)容，對所有實例用ANSYS 13．0版本進行了重新運行，調(diào)整或修改了部分實例，采納讀者的建議配備了光盤。光盤內(nèi)容包括所有實例的命令流文件和GuI操作過程的截屏錄像，使得全書內(nèi)容更豐富、更全面，讀者也更容易學(xué)習(xí)掌握。
內(nèi)容提要
《ANSYS機械工程應(yīng)用精華60例(附光盤第4版)》(作者高耀東、李強、 張玉寶、關(guān)弘)在總結(jié)多年教學(xué)和工程經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，從使讀者快速入門并 能夠解決實際問題的想法出發(fā)，介紹了 60個ANSYS在機械工程領(lǐng)域的應(yīng)用實例。讀者可以跟隨本書所介紹的分析步 驟和過程，快速入門。然后通 過練習(xí)與操作，理解本書所介紹的分析步驟和過程。從而能夠在較短時間 內(nèi)，既知其然，又知其所以然，真 正掌握ANSYS和有限元分析方法，并能靈活應(yīng)用于實際問題中。
《ANSYS機械工程應(yīng)用精華60例(附光盤第4版)》包括50個經(jīng)典ANSYS軟 件應(yīng)用實例和10個ANSYS Workbench軟件應(yīng)用實例。
本書可作為高等院校機械類專業(yè)本科生和研究生的教科書使用，也可 作為工程技術(shù)人員學(xué)習(xí)ANSYS軟 件的參考書。
目錄
緒論
0.1 ANSYS軟件簡介
0.2 ANSYS軟件的使用
0.3 ANSYS的菜單系統(tǒng)
第一篇 前處理
第1例 關(guān)鍵點和線的創(chuàng)建實例——正弦曲線
1.1 原理
1.2 創(chuàng)建步驟
1.3 命令流
第2例 工作平面的應(yīng)用實例——相交圓柱體
2.1 相交圓柱體的視圖
2.2 創(chuàng)建步驟
2.3 總結(jié)
2.4 命令流
第3例 復(fù)雜形狀實體的創(chuàng)建實例——螺栓
3.1 螺栓的視圖
3.2 創(chuàng)建步驟
3.3 命令流
第4例 復(fù)雜形狀實體的創(chuàng)建實例——杯子
4.1 杯子的視圖
4.2 創(chuàng)建步驟
4.3 命令流
第5例 有限元模型創(chuàng)建實例——實體建模法
5.1 概述
5.2 問題描述
5.3 分析步驟
5.4 命令流
第二篇 結(jié)構(gòu)靜力學(xué)分析
第6例 桿系結(jié)構(gòu)的靜力學(xué)分析實例——平面桁架
6.1 概述
6.2 問題描述及解析解
6.3 分析步驟
6.4 命令流
第7例 桿系結(jié)構(gòu)的靜力學(xué)分析實例——懸臂梁
7.1 問題描述及解析解
7.2 分析步驟
7.3 命令流
第8例 平面問題的求解實例——厚壁圓筒問題
8.1 概述
8.2 問題描述及解析解
8.3 分析步驟
8.4 命令流
第9例 靜力學(xué)問題的求解實例——扳手的受力分析
9.1 問題描述
9.2 分析步驟
9.3 命令流
第10例 各種坐標(biāo)系的應(yīng)用實例——圓軸扭轉(zhuǎn)分析
10.1 坐標(biāo)系和工作平面概述
10.2 問題描述及解析解
10.3 分析步驟
10.4 命令流
第三篇 結(jié)構(gòu)動力學(xué)分析
第11例 模態(tài)分析實例——均勻直桿的固有頻率分析
11.1 概述
11.2 問題描述及解析解
11.3 分析步驟
11.4 命令流
第12例 模態(tài)分析實例——斜齒圓柱齒輪的固有頻率分析
12.1 問題描述及解析解
12.2 分析步驟
12.3 命令流
第13例 有預(yù)應(yīng)力模態(tài)分析實例——弦的橫向振動
13.1 概述
13.2 問題描述及解析解
13.3 分析步驟
13.4 命令流
第14例 循環(huán)對稱結(jié)構(gòu)模態(tài)分析實例——轉(zhuǎn)子的固有頻率分析
14.1 概述
14.2 問題描述
14.3 分析步驟
14.4 命令流
14.5 對整體結(jié)構(gòu)進行模態(tài)分析的命令流
第15例 諧響應(yīng)分析實例——單自由度系統(tǒng)的受迫振動
15.1 概述
15.2 問題描述及解析解
15.3 分析步驟
15.4 命令流
第16例 瞬態(tài)動力學(xué)分析實例——凸輪從動件運動分析
16.1 概述
16.2 問題描述及解析解
16.3 分析步驟
16.4 命令流
第17例 連桿機構(gòu)運動分析實例——曲柄滑塊機構(gòu)
17.1 概述
17.2 問題描述及解析解
17.3 分析步驟
17.4 命令流
第18例 譜分析實例——地震譜作用下的結(jié)構(gòu)響應(yīng)分析
18.1 概述
18.2 問題描述及解析解
18.3 分析步驟
18.4 命令流
第四篇 非線性分析
第19例 接觸分析實例——平行圓柱體承受法向載荷時的接觸應(yīng)力分析
19.1 概述
19.2 問題描述
19.3 分析步驟
19.4 命令流
第20例 線性屈曲分析實例——壓桿穩(wěn)定性問題
20.1 概述
20.2 問題描述及解析解
20.3 分析步驟
20.4 命令流
第21例 非線性屈曲分析實例——懸臂梁
21.1 非線性屈曲分析過程
21.2 問題描述及解析解
21.3 分析步驟
21.4 命令流
第22例 彈塑性分析實例——自增強厚壁圓筒承載能力的研究
22.1 概述
22.2 問題描述及解析解
22.3 分析步驟
22.4 命令流
第23例 材料蠕變分析實例——受拉平板
23.1 蠕變簡介
23.2 問題描述
23.3 分析步驟
23.4 命令流
第24例 超彈分析實例——緩沖墊
24.1 概述
24.2 問題描述
24.3 分析步驟
24.4 命令流
第25例 非線性分析綜合應(yīng)用實例——鋼板卷制成圓筒
25.1 問題描述
25.2 命令流
第26例 非線性分析綜合應(yīng)用實例——沖擊
26.1 問題描述
26.2 分析步驟
26.3 命令流
第27例 利用MPC技術(shù)對SOLID-SHELL單元進行連接實例——簡支梁
27.1 概述
27.2 問題描述
27.3 分析步驟
27.4 說明
27.5 命令流
27.6 結(jié)構(gòu)模型全部采用SOLID單元的分析命令流
第28例 施加非法向表面載荷實例——轉(zhuǎn)矩的施加
28.1 概述
28.2 問題描述
28.3 分析步驟
28.4 命令流
第五篇 ANSYS/LS-DYNA動力學(xué)分析
第29例 侵徹動力學(xué)分析實例——彈丸侵徹靶板
29.1 ANSYS/LS-DYNA的概述
29.2 問題描述
29.3 分析步驟
29.4 命令流
第30例 顯式-隱式序列求解實例——板料沖壓成形及回彈研究
30.1 概述
30.2 問題描述
30.3 分析步驟
30.4 命令流
第31例 沖擊動力學(xué)分析實例——車輛受起伏路面激勵的響應(yīng)分析
31.1 問題描述
31.2 分析步驟
31.3 命令流
第32例 綜合應(yīng)用實例——薄板多點成形工藝中基本體位置的確定
32.1 概述
32.2 分析步驟
32.3 命令流
第六篇 熱應(yīng)力計算
第33例 瞬態(tài)熱分析實例——水箱
33.1 概述
33.2 問題描述
33.3 分析步驟
33.4 命令流
第34例 在結(jié)構(gòu)上直接施加溫度載荷進行熱應(yīng)力分析實例——雙金屬簧片
34.1 概述
34.2 問題描述及解析解
34.3 分析步驟
34.4 命令流
第35例 基于實測溫度場進行熱應(yīng)力分析實例——轉(zhuǎn)爐托圈
35.1 概述
35.2 命令流
第36例 熱應(yīng)力分析間接法實例——液體管路
36.1 概述
36.2 問題描述
36.3 分析步驟
36.4 命令流
第37例 熱應(yīng)力分析直接法實例——液體管路
37.1 概述
37.2 問題描述
37.3 分析步驟
37.4 命令流
第七篇 綜合應(yīng)用
第38例 用物理環(huán)境法進行流體結(jié)構(gòu)耦合分析實例——液壓缸
38.1 物理環(huán)境法
38.2 問題描述
38.3 命令流
第39例 疲勞強度計算實例——受壓帶圓孔薄板
39.1 概述
39.2 問題描述
39.3 分析步驟
39.4 命令流
第40例 子模型技術(shù)應(yīng)用實例——受拉薄板
40.1 概述
40.2 問題描述
40.3 分析步驟
40.4 命令流
第41例 優(yōu)化設(shè)計實例——梁的優(yōu)化設(shè)計
41.1 概述
41.2 問題描述
41.3 分析步驟
41.4 命令流
第42例 優(yōu)化設(shè)計實例——曲柄搖桿機構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計
42.1 問題描述
42.2 命令流
第43例 拓?fù)鋬?yōu)化實例——實
……
前言
隨著有限元技術(shù)及ANSYS軟件在工程技術(shù)領(lǐng)域的不斷普及，又承蒙廣大讀者和同仁的厚愛與認(rèn)可，本書的第4版又與讀者朋友們見面了。
作者在前一版的基礎(chǔ)上進行了全面和深入的修正，增加了ANSYSWorkbench的相關(guān)內(nèi)容，對所有實例用ANSYS13.0版本進行了重新運行，調(diào)整或修改了部分實例，采納讀者的建議配備了光盤。光盤內(nèi)容包括所有實例的命令流文件和GUI操作過程的截屏錄像，使得全書內(nèi)容更豐富、更全面，讀者也更容易學(xué)習(xí)掌握。
本書在總結(jié)多年教學(xué)和使用經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，從使讀者快速入門并能夠解決實際問題的想法出發(fā)，介紹了60個ANSYS在機械工程領(lǐng)域的應(yīng)用實例，有的簡單易學(xué)，有的接近工程實際。讀者可以跟隨本書所介紹的分析步驟和過程，快速入門。然后根據(jù)本書的講解并參照其他書籍，理解本書所介紹的分析步驟和過程，從而能夠在較短時間內(nèi)，既知其然，又知其所以然，真正掌握ANSYS和有限元分析方法，并能在靈活應(yīng)用中解決實際問題。
全書包括50個經(jīng)典ANSYS軟件應(yīng)用實例和10個ANSYSWorkbench軟件的應(yīng)用實例，基本涵蓋了ANSYS和有限元分析法在機械工程領(lǐng)域的應(yīng)用，多數(shù)實例都通過解析解對有限元解進行了驗證，以解除讀者對有限元解正誤的困惑；每個實例都介紹了菜單法分析過程和對應(yīng)的命令流，以使初學(xué)者迅速入門，使高級用戶掌握方法和步驟以解決類似的實際問題；另外，本書還在部分實例中配備了習(xí)題，以配合學(xué)習(xí)和教學(xué)。
本書由高耀東、李強、張玉寶、關(guān)弘主編。其中緒論、第1～5例由內(nèi)蒙古科技大學(xué)李強編寫，第6～11例由內(nèi)蒙古科技大學(xué)張玉寶編寫，第12～16例由內(nèi)蒙古科技大學(xué)李震編寫，第17～21例由內(nèi)蒙古科技大學(xué)李麗編寫，第22～27例由內(nèi)蒙古科技大學(xué)張鑫宇編寫，第28～32例由內(nèi)蒙古北方重工業(yè)集團有限公司遲全洲編寫，第33～38例由內(nèi)蒙古北方重工業(yè)集團有限公司楊秀珍編寫，第40～45例由包頭醫(yī)學(xué)院職業(yè)技術(shù)學(xué)院關(guān)弘編寫，第46～54例由沈陽城科工程檢測咨詢有限公司宿福存編寫，其余實例由內(nèi)蒙古科技大學(xué)高耀東編寫。
由于編者水平有限，加之時間倉促，書中難免存在一些錯誤和缺點，敬請廣大讀者不吝賜教、批評指正。
編者
2012年6月
精彩書摘
?。?）動力設(shè)計分析方法（DDAM）。應(yīng)用一系列經(jīng)驗公式和振動設(shè)計表所得到的譜來分析系統(tǒng)。
?。?）隨機振動分析（PSD），又稱做功率譜密度分析，用于隨機振動分析，以得到系統(tǒng)的功率譜密度與頻率的關(guān)系曲線。
2.進行譜分析應(yīng)滿足的條件
?。?）譜分析是線性分析，非線性特性將被忽略。
?。?）對單點響應(yīng)譜和動力設(shè)計分析方法，結(jié)構(gòu)應(yīng)被已知方向和已知頻率分量的譜激勵，并且該激勵同時發(fā)生在所有支持點（地震譜）或者在非支持點的主自由度上。因此，要求結(jié)構(gòu)在所有支持點被激勵所產(chǎn)生的運動必須相同。
18.1.2單點響應(yīng)譜分析步驟
1.創(chuàng)建有限元模型
該步驟與其他分析類型相同。需要注意的是：不能使用非線性單元和非線性材料特性；必須定義材料的彈性模量EX（或剛度）和密度DENS。
2.進行模態(tài)分析，得到結(jié)構(gòu)的固有頻率和振型
該步驟與普通的模態(tài)分析過程基本相同。需要注意的是：可以使用的模態(tài)提取方法有Block Lanczos法、PCG Lanczos法、Supemode法或Reduced法等；如果用菜單法執(zhí)行命令進行分析，不要同時進行模態(tài)擴展；材料的阻尼必須在模態(tài)分析時定義；必須在施加激勵譜的位置施加位移約束。求解模態(tài)分析后，退出求解器。
3.進行譜分析
該步驟包括指定分析類型、設(shè)置分析選項、定義載荷及求解設(shè)置等。
具體分析步驟如下：
指定分析類型：Main Menu→Solution→Analysis Type→New Analysis，選擇Spectrum。
指定譜分析類型及選項：Main Menu→Solution→Analysis Type→Analysis Options，選擇Single-pt resp進行單點響應(yīng)譜分析。
指定激勵譜的類型和激勵方向：Main Menu→Solution→Load Step Opts→Spectrum→Single Point→Settings，激勵譜的類型（SVTYP）可以是位移譜（Seismic Displac）、速度譜（Seismic Velocity）、加速度譜（Seismic Accel）及力譜（Force Spectrum）等；激勵方向（SED）從全局原點指向所定義的點。
設(shè)置系列激勵頻率和譜之間的對應(yīng)關(guān)系：Main Menu→Solution→Load Step Opts→Spectrum→Single Point→Freq Table和Spectr Values，首先定義頻率系列，然后定義相應(yīng)譜值，頻率系列必須按升序排列。
……
