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●目 錄第1章  法基本概念11.1 引言11.2 法的基本原理21.2.1 結構離散化21.2.2剛度矩陣21.2.3 結構總體剛度方程5第2章  平面問題的法72.1 平面問題概述72.1.1 平面應力問題72.1.2 平面應變問題82.2 結構離散化92.3 位移函數102.3.1 位移函數的一般形式102.3.2 3節點三的位移函數112.3.3 形函數的性質122.3.4 位移函數與解的收斂性132.4剛度矩陣142.4.1 3節點剛度矩陣142.4.2剛度矩陣的性質162.5 載荷移置與等效節點載荷172.6 結構總體剛度方程182.6.1 結構總體剛度方程的建立192.6.2 形成結構總體剛度矩陣的方法212.6.3 結構總體剛度矩陣的性質222.7 位移邊界條件的處理232.7.1 降階法242.7.2 置1法242.7.3 乘大數法252.8 應力計算及導出結果的計算262.8.1應力及應變的計算262.8.2 主應力和主方向262.8.3 節點的應力272.9 解題示例272.10 6節點三312.10.1 面積坐標312.10.2 位移函數322.10.3應變332.10.4應力332.10.5剛度矩陣33第3章  最小勢能原理和法373.1 最小勢能原理373.2 基於最小勢能原理的法383.3 對法收斂和精度的分析393.3.1 相容性要求393.3.2 完備性要求403.3.3 收斂和精度40第4章  三維問題的法424.1 三維應力狀態424.2 三維問題的四434.2.1 位移函數434.2.2剛度矩陣444.2.3 載荷移置與等效節點載荷444.3 軸對稱問題及其法454.3.1 軸對稱問題454.3.2 軸對稱問題的法46第5章  485.1 直梁平面彎曲問題485.1.1 直梁平面彎曲問題485.1.2 直梁平面彎曲問題的法485.2 鐵摩辛52第6章  等556.1 4節點556.2 平面4節點等566.2.1 坐標變換和等566.2.2剛度矩陣的計算586.2.3 其他606.3 高斯積分法606.4 剪切閉鎖、體積閉鎖、沙漏等概念簡介626.4.1 剪切閉鎖626.4.2 體積閉鎖626.4.3 沙漏63第7章  677.1 板彎曲的法677.1.1 克希霍夫（Kirchhoff）薄板理論677.1.2 基於薄板理論的非協697.1.3 考慮橫向剪切影響的平板717.2 薄殼結構的法73第8章  方程解法758.1 概述758.2 總體剛度矩陣的一維變帶寬存儲758.3 直接法768.3.1 法768.3.2 LU分解法768.3.3 波前法778.4 迭代法798.4.1 雅可比迭代法和賽德爾迭代法798.4.2 共軛梯度法80第9章  結構動力學分析839.1 結構的動力學方程839.2 結構的自振頻率和振型849.2.1 概述849.2.2 基本QR法859.2.3 蘭索斯法859.3 結構動力響應的求解方法869.3.1 直接積分法879.3.2 振型疊加法88第10章  ANSYS的基本使用方法9010.1 實例E10-1――平面桁架的受力分析9010.1.1 問題描述及解析解9010.1.2 分析步驟9010.1.3 命令流9410.2 ANSYS的主要功能9510.3 ANSYS的特點9610.4 ANSYS產品簡介9610.5 處理器9710.6 ANSYS軟件的使用9710.6.1 ANSYS軟件解決問題的步驟9710.6.2 命令輸入方法9810.7 圖形用戶界面9910.7.1 圖形用戶界面（GUI）9910.7.2 對話框及其組成控件10010.7.3 ANSYS的菜單繫統102練習題105第11章  實體建模技術10611.1 概述10611.2 基本建模技術10611.2.1 關鍵點的創建10611.2.2 線的創建10711.2.3 面的創建11511.2.4 體的創建11811.3 工作平面11911.3.1 工作平面的設置12011.3.2 工作平面的偏移和旋轉12011.4 高級建模技術12411.4.1 布爾運算12411.4.2 擠出12911.4.3 有關實體建模的其他操作130練習題138第12章  模型的創建14012.1 幾何模劃分14412.1.1劃分的步驟14412.1.2類型14412.1.3 定義實常數14512.1.4 材料屬性14512.1.5 截面14712.1.6 屬性15012.1.7形狀及劃分方法選擇15112.1.8尺寸控制15112.1.9 命令15412.1.10 MeshTool對話框15412.1.11形狀檢查15412.1.12 修改網格15612.2 常用ANS類型15812.2.1 概述15812.2.2 LINK1116212.2.3 LINK18016312.2.4 BEAM18816512.2.5 BEAM18917412.2.6 PLANE18217612.2.7 PLANE18317912.2.8 SOLID18518412.2.9 SOLID18618712.2.10 SHELL18119112.3 ANSYS結構分析常用材料模型20112.3.1 常用材料模型的分類20112.3.2 常用材料模型的創建20212.4 直接生模型20312.4.1 節點的創建和操作20312.4.2的創建和操作20412.5 創模型的高級技術20512.5.1 自劃分20512.5.2 子模型技術207第13章  加載和求解21013.1 載荷和載荷步21013.1.1 載荷的類型21013.1.2 載荷步、子步和平衡迭代21113.1.3 載荷步選項21113.2 DOF 約束21613.2.1 施加DOF約束21713.2.2 約束操作21813.2.3 對稱和反對稱約束21813.2.4 約束衝突22013.3 集中載荷22013.4 表面載荷22113.4.1 施加表面載荷22113.4.2 表面載荷操作22413.4.3 壓力梯度及加載22413.4.4 函數加載22513.4.5 表面22813.5 體載荷22913.5.1 施加體載荷22913.5.2 操作體載荷23013.5.3 慣性載荷23013.6 特殊載荷23013.6.1 耦合場載荷23013.6.2 初始狀態23113.6.3 預緊力載荷23313.7 求解器23613.7.1 概述23613.7.2 求解器類型23813.8 分析類型23913.9 多載荷步求解23913.9.1 用多個SOLVE命令直接求解23913.9.2 用載荷步文件求解24013.9.3 用載荷數組參數求解241第14章  結果後處理24214.1 概述24214.1.1 結果文件24214.1.2 基本解和導出解24214.2 通用後處理器24314.2.1 讀取結果數據到數據庫24314.2.2 結果坐標繫24414.2.3表24514.2.4 結果圖形顯示25014.2.5 路徑圖25814.2.6 列表操作26014.2.7 結果查詢26314.2.8 載荷工況26414.2.9 誤差估計26614.3 時間歷程後處理器26714.3.1 概述26714.3.2 用變量查看結果26814.4 動畫技術273第15章  其他輔助功能27515.1 文件和文件管理27515.1.1 概述27515.1.2 文件操作27515.2 實體選擇、組件和部件27715.2.1 實體選擇27815.2.2 組件和部件28415.3 坐標繫28415.3.1 坐標繫和工作平面概述28415.3.2 有關坐標繫的操作287第16章  結構線性靜力學分析29716.1 概述29716.2 桁架結構29816.3 梁結構30016.4 板殼結構30916.5 平面結構31116.6 空間結構317第17章  ANSYS結構動力學分析32817.1 概述32817.2 模態分析32817.2.1 模態分析的求解方法32817.2.2 模態分析步驟32917.2.3 模態分析選項33017.3 諧響應分析34117.3.1 諧響應分析概述34117.3.2 諧響應分析步驟34217.3.3 諧響應分析操作34417.4 瞬態動力學分析35317.4.1 瞬態動力學分析方法35317.4.2 接近法瞬態動力學分析步驟35417.4.3 模態疊加法瞬態動力學分析步驟35517.4.4 瞬態動力學分析操作35617.4.5 積分時間步長的確定35917.5 譜分析37417.5.1 概述37417.5.2 單點響應譜分析步驟375第18章  非線性分析38518.1 非線性分析的基本概念38518.1.1 概述38518.1.2 非線方程的求解方法38618.1.3 非線性分析的特性38718.2 非線性分析的基本過程38818.2.1 非線性分析的步驟38818.2.2 非線性分析的操作38918.3 幾何非線性分析39218.3.1 幾何非線性概述39218.3.2 應力和應變39218.3.3 幾何非線性分析的注意事項39318.3.4 屈曲分析39418.4 材料非線性分析39918.4.1 材料非線性概述39918.4.2 塑性力學的基本法則40018.4.3 輸入材料數據40118.5 狀態非線性分析40518.5.1 接觸概述40518.5.2 接觸問題的基本知識40618.5.3 面-面接觸40818.6生死技術42518.6.1 概述42518.6.2生死的實現和應用42618.6.3 使用ANSYS結果生死42718.6.4生死有關操作427第19章  耦合場分析44119.1 耦合場分析概述44119.1.1 耦合場分析的定義44119.1.2 耦合場分析的類型44119.2 熱應力計算44319.2.1 ANSYS熱分析簡介44319.2.2 穩態熱分析步驟44519.2.3 瞬態熱分析步驟44619.2.4 熱應力計算方法44819.3 流固耦合分析45519.3.1 ANSYS流體動力學分析簡介45519.3.2 ANSYS流固耦合分析461第20章  參數化設計語言APDL及優化設計46820.1 參量及操作46820.1.1 參量的定義和賦值46820.1.2 數組參量46920.1.3 表格型數組的定義和應用47320.2 ANSYS內部函數和獲取函數47520.2.1 內部函數47520.2.2 獲取函數47620.3 分支、循環和重復功能47820.3.1 分支47820.3.2 循環47920.3.3 重復功能47920.4 宏48420.4.1 宏的創建48420.4.2 宏的運行48620.4.3 宏的參量48620.5 定制用戶化界面48720.5.1 創建及編輯縮寫48720.5.2 提示用戶輸入單個參量值48720.5.3 用MULTIPRO命令創建一個對話框48820.5.4 消息對話框48920.6 優化設計489附錄496參考文獻499

本書在總結作者多年教學和工程經驗的基礎上，從使學習者快速入門並能夠解決實際問題的角度出發，介紹了法的基礎理論、ANSYS軟件的使用方法及其在機械工程領域的應用實例等。本書的中心是ANSYS軟件應用，其他內容圍繞該中心展開，目的是引領讀者從實際應用出發，由淺入深，逐漸掌握ANSYS軟件和法理論。力求使讀者能夠在較短時間內，既知其然，又知其所以然，真正掌握ANSYS軟件分析方法，並能將其靈活應用於實際問題中。全書包括80多個ANSYS軟件應用實例，每種分析類型都配備了入門實例和高級實例，並盡量涵蓋其在實際中的主要應用。每個實例都提供了操作命令流，為方便讀者學習，入門實例還介紹了GUI操作方法。本書可以作為高等院校機械、建築、力學類專業本科生和研究生的教科書，也可以作為工程技術人員學習法和ANSYS軟件的參考書。

高耀東等 著

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