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本书是作者多年从事有限元分析工作的理论概括、技术积累和经验总结。本书主要讲解如何利用HyperMesh 11.0建立高质量的有限元模型,再以ANSYS 13.0作为求解器来解决各类工程问题。全书共20章,包含了HyperMesh有限元网格建模、ANSYS单元技术、装配体连接技术、静力分析、模态分析、谐响应分析、瞬态动力学分析、响应谱分析、随机振动分析、几何非线性分析、材料非线性分析、接触非线性分析和多体刚-柔系统分析等内容。作者还针对每个专题精心设计了实例。
本书可作为使用HyperMesh和ANSYS进行工程分析的工程技术人员及相关专业的师生参考用书,也可作为HyperMesh和ANSYS软件的教学用书和培训教材。
作者简介
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1绪论
- 第一节 有限元法的基本概念
- 第二节 有限元法的发展及应用
- 第三节 ANSYS 13.0与HyperMesh 11.0
- 第四节 有限元分析的基本步骤
2CAD建模
- 第一节 概述
- 第二节 用于有限元分析的CAD模型
- 第三节 建立CAD模型
- 第四节 本章小结
3有限元网格划分
本章主要介绍HyperMesh 11.0网格划分方法。基于ANSYS求解器,给出了6个实例,涵盖杆单元、梁单元、板壳单元、六面体单元和四面体单元网格划分方法以及HyperMesh 11.0与ANSYS 13.0的数据传递。
- 第一节 概述
- 第二节 HyperMesh 11.0基础
- 第三节 CAD模型导入及几何清理
- 第四节 一维网格划分
- 第五节 二维网格划分
- 第六节 三维网格划分
- 第七节 网格质量检查
- 第八节 HyperMesh 11.0与ANSYS 13.0的数据传递接口
- 第九节 一维网格划分实例1
- 第一十零节 一维网格划分实例2
- 第一十一节 二维网格划分实例
- 第一十二节 三维网格划分实例1
- 第一十三节 三维网格划分实例2
- 第一十四节 HyperMesh 11.0与ANSYS 13.0接口实例
- 第一十五节 本章小结
4加载
本章主要介绍ANSYS载荷的基本概念。基于ANSYS求解器,给出了HyperMesh的加载实例,同时也介绍了利用HyperMesh设置载荷步和求解控制的方法。
- 第一节 概述
- 第二节 载荷的基本概念
- 第三节 载荷的施加
- 第四节 HyperMesh 11.0加载实例
- 第五节 本章小结
5杆结构有限元分析
- 第一节 概述
- 第二节 杆单元的几何构型
- 第三节 杆结构的网格划分
- 第四节 定义单元选项
- 第五节 定义实常数
- 第六节 杆单元分析实例1
- 第七节 杆单元分析实例2
- 第八节 本章小结
6梁结构有限元分析
- 第一节 概述
- 第二节 梁单元的几何构型
- 第三节 梁结构的网格划分
- 第四节 定义梁截面
- 第五节 定义单元选项
- 第六节 梁单元分析实例
- 第七节 本章小结
7板壳结构有限元分析
- 第一节 概述
- 第二节 板壳单元的几何构型
- 第三节 板壳结构的网格划分
- 第四节 定义单元选项
- 第五节 定义实常数
- 第六节 板壳单元分析实例1
- 第七节 板壳单元分析实例2
- 第八节 本章小结
8实体结构有限元分析
- 第一节 概述
- 第二节 实体单元的几何构型
- 第三节 实体结构的网格划分
- 第四节 定义单元选项
- 第五节 实体单元分析实例
- 第六节 本章小结
9其余常用单元及连接技术
- 第一节 概述
- 第二节 质量单元MASS21
- 第三节 弹簧单元
- 第四节 预紧力单元PRETS179
- 第五节 多点约束单元MPC184
- 第六节 目标单元与接触单元
- 第七节 刚性区域CERIG
- 第八节 柔性连接RBE3
- 第九节 本章小结
10装配体有限元分析
本章主要介绍实体-板壳-梁单元的连接技术和装配体的连接技术。这些连接技术包括节点耦合、刚性区域CERIG、柔性连接RBE3、MPC 184刚性梁单元和MPC算法等。
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第一节 概述 - 第二节 实体-板壳-梁单元连接技术
- 第三节 螺栓连接
- 第四节 焊接
- 第五节 轴承连接
- 第六节 铰接
- 第七节 本章小结
11静力分析
- 第一节 概述
- 第二节 静力分析的求解方法
- 第三节 静力分析的基本步骤
- 第四节 静力分析实例
- 第五节 本章小结
12模态分析
本章主要介绍模态分析的基本原理和分析步骤,并给出了利用HyperMesh进行模态分析和有预应力的模态分析前处理的实例。
- 第一节 概述
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第二节 模态分析的求解方法 - 第三节 模态分析的基本步骤
- 第四节 有预应力的模态分析
- 第五节 模态分析实例
- 第六节 有预应力的模态分析实例
- 第七节 本章小结
13谐响应分析
本章主要介绍谐响应分析的基本原理和分析步骤,给出了利用HyperMesh进行谐响应分析和有预应力的谐响应分析前处理的实例,并解释了谐响应分析的结果。
- 第一节 概述
- 第二节 谐响应分析的求解方法
- 第三节 谐响应分析的基本步骤
- 第四节 有预应力的谐响应分析
- 第五节 谐响应分析实例
- 第六节 有预应力的谐响应分析实例
- 第七节 本章小结
14瞬态动力学分析
本章主要介绍瞬态动力学分析的基本原理、分析步骤和关键技术,给出了利用HyperMesh进行瞬态动力学分析和有预应力的瞬态动力学分析前处理的实例,并解释了瞬态动力学分析的结果。
- 第一节 概述
- 第二节 瞬态动力学分析的求解方法
- 第三节 瞬态动力学分析的基本步骤
- 第四节 有预应力的瞬态动力学分析
- 第五节 瞬态动力学分析关键技术
- 第六节 瞬态动力学分析实例
- 第七节 有预应力的瞬态动力学分析实例
- 第八节 本章小结
15响应谱分析
本章主要介绍响应谱分析的基本原理和分析步骤,给出了利用HyperMesh进行单点响应谱分析和多点响应谱分析前处理的实例,并解释了响应谱分析的结果。
- 第一节 概述
- 第二节 响应谱分析的类型
- 第三节 单点响应谱分析的基本步骤
- 第四节 多点响应谱分析的基本步骤
- 第五节 单点响应谱分析实例
- 第六节 多点响应谱分析实例
- 第六节 本章小结
16随机振动分析
本章主要介绍随机振动分析的基本原理和分析步骤,给出了利用HyperMesh进行单点随机振动分析和多点随机振动分析前处理的实例,并解释了随机振动分析的结果。
- 第一节 概述
- 第二节 随机振动分析的类型
- 第三节 随机过程的数字特征
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第四节 单点随机振动分析的基本步骤 - 第五节 多点随机振动分析的基本步骤
- 第六节 单点随机振动分析实例
- 第七节 多点随机振动分析实例
- 第八节 本章小结
17几何非线性分析
- 第一节 概述
- 第二节 几何非线性涉及的问题及处理方法
- 第三节 几何非线性分析实例
- 第四节 本章小结
18材料非线性分析
- 第一节 概述
- 第二节 弹塑性涉及的问题及处理方法
- 第三节 超弹性涉及的问题及处理方法
- 第四节 弹塑性材料非线性分析实例
- 第五节 超弹性材料非线性分析实例
- 第六节 本章小结
19接触非线性分析
- 第一节 概述
- 第二节 接触分析原理
- 第三节 面-面接触
- 第四节 点-面接触
- 第五节 接触非线性求解控制
- 第六节 接触非线性分析实例1——过盈配合
- 第七节 接触非线性分析实例2——钢球跌落
- 第八节 接触非线性分析实例3——钢球跌落
- 第九节 接触非线性分析实例4——螺栓预紧
- 第一十零节 本章小结
20多体刚-柔系统分析
- 第一节 概述
- 第二节 多体刚-柔系统分析原理
- 第三节 多体刚-柔系统建模
- 第四节 多体刚-柔系统分析关键技术
- 第五节 多体刚-柔系统分析求解控制
- 第六节 多体刚-柔系统分析实例
- 第七节 本章小结