有限元分析：ANSYS 13.0從入門到實戰（簡體書）

《有限元分析:ANSYS 13.0從入門到實戰》是以ANSYS13.0為平臺撰寫的一部從入門到精通的實用自學與提高教程，全面介紹.了有限元分析的理論基礎、有限元分析流程、實體建模、網格劃分、耦合和約束方程、加載、求解、後處理技術、設計ANSYS分析方案、結構線性靜力分析、模態分析、諧響應分析、譜分析、瞬態動力學分析、斷裂力學分析、邊坡穩定性分析、界面開裂與失效模擬、襯墊連接模擬、齒輪分析、轉子動力學分析、焊接工程問題分析、優化設計、拓撲優化、疲勞分析、自適應網格劃分和可靠性分析等內容。圍繞ANSYS軟件的功能講解，書中給出了大量具有工程背景的實例，并在配套光盤中提供了22個實例的視頻教程和ANSYS實例文件。
《有限元分析:ANSYS 13.0從入門到實戰》不僅適合作為高等學校理工類高年級本科生或研究生學習ANSYS13.0有限元分析軟件的教材，也可供從事結構分析的工程技術人員參考使用，書中提供的大量實例述可供高級用戶參考。

《有限元分析:ANSYS 13.0從入門到實戰》經典案例層出不窮，覆蓋全面講解透徹一點就通舉一反三，輕松應對實際問題。手把手教你做21個實際工作分析，盡在隨書DVD光盤。

出版說明
前言
第1章 緒論
1.1 有限單元法概述
1.2 ANSYS基本原理
1.2.1 ANSYS計算中的基本方程
1.2.2 ANSYS計算的基本方法
1.2.3 ANSYS計算的基本流程
1.3 ANSYS13.0簡介與基本使用
1.3.1 軟件功能簡介
1.3.2 前處理模塊
1.3.3 分析計算模塊
1.3.4 後處理模塊

第2章 坐標系和工作平面
2.1 坐標系
2.1.1 坐標系簡介
2.1.2 坐標系的定義
2.1.3 坐標系的激活
2.2 工作平面
2.2.1 工作平面的定義
2.2.2 工作平面的操作
2.2.3 工作平面的增強功能

第3章 建立模型
3.1 建立實體模型的方法
3.2 自下向上建模
3.2.1 關鍵點
3.2.2 硬點
3.2.3 線
3.2.4 面
3.2.5 體
3.3 自上向下建模
3.3.1 定義面
3.3.2 定義體
3.4 布爾運算
3.4.1 交運算
3.4.2 加運算
3.4.3 減運算
3.4.4 分割運算
3.4.5 搭接運算
3.4.6 互分運算
3.4.7 粘接運算
3.5 其他建立實體模型的方法
3.5.1 移動和復制實體模型
3.5.2 質量和慣量的計算
3.6 有限元模型
3.6.1 節點
3.6.2 單元
3.7 從CAD中導入模型
3.7.1 概述
3.7.2 CAD模型的導入
3.8 參數化建模
3.8.1 參數化建模簡介
3.8.2 使用參數
3.8.3 APDL中的控制命令

第4章 網格劃分
4.1 網格劃分概述
4.2 定義單元屬性
4.2.1 定義單元屬性表
4.2.2 分配單元屬性
4.3 網格劃分工具
4,4單元尺寸控制
4.4.1 智能單元尺寸控制
4.4.2 人工單元尺寸控制
4.4.3 裂紋尖端網格劃分控制
4.5 網格劃分器
4.5.1 三角形表面網格劃分
4.5.2 四邊形表面網格劃分
4.5.3 四面體單元網格劃分
4.5.4 控制四面體單元的改進
4.6 網格劃分方法
4.6.1 由網格劃分
4.6.2 映射網格劃分
4.6.3 體掃掠生成網格
4.7 修改網格
4.7.1 重新劃分網格
4.7.2 清除網格
4.7.3 細化局部網格

第5章 耦合和約束方程
5.1 耦合的概念
5.2 定義耦合自由度
5.2.1 在給定節點處定義并修改耦合自由度
5.2.2 耦合重合節點
5.2.3 定義更多的耦合集
5.2.4 列表和刪除耦合集
5.2.5 耦合的注意事項
5.3 約束方程的定義
5.4 定義約束方程
5.4.1 直接方法
5.4.2 修改約束方程
5.4.3 接與自動定義約束方程的對比

第6章 加載
6.1 載荷的概念
6.2 載荷步、子步和平衡迭代
6.3 時間的作用
6.4 階躍載荷和斜坡載荷
6.5 施加載荷的方法
6.5.1 實體模型載荷
6.5.2 有限單元載荷
6.5.3 自由度約束
6.5.4 施加對稱或反對稱邊界條件
6.5.5 施加集中力載荷
6.5.6 施加壓力載荷
6.5.7 施加結構體載荷——溫度
6.5.8 慣性載荷
6.5.9 施加軸對稱載荷
6.5.10 施加表格型載荷
6.5.11 施加函數型載荷
6.6 設置載荷步選項
6.6.1 通用選項
6.6.2 動力學分析選項
6.6.3 非線性選項
6.6.4 輸出控制
6.7 創建多載荷步文件
6.8 定義接頭固定處預拉伸
6.8.1 使用PSMESH命令
6.8.2 使用EINTF命令
6.8.3 執行拉伸分析的典型過程

第7章 求解
7.1 選擇求解器
7.2 求解器的類型
7.2.1 波前求解器
7.2.2 稀疏矩陣直接解法求解器
7.2.3 雅可比共軛梯度法求解器
7.2.4 不完全喬累斯基共軛梯度法求解器
7.2.5 預條件共軛梯度法求解器
7.2.6 代數多柵求解器
7.2.7 分布式求解器
7.2.8 自動迭代（快速）求解器選項
7.3 在某些類型結構分析時使用特殊求解工具
7.3.1 使用簡化求解菜單
7.3.2 使用求解控制對話框
7.4 獲得解答
7.5 求解多載荷步
7.5.1 使用多步求解法
7.5.2 使用載荷步文件法
7.6 奇異解

第8章 後處理技術
8.1 後處理的基本概念
8.2 結果文件
8.3 後處理可用的數據類型
8.4 通用後處理器POST1
8.4.1 POST1概述
8.4.2 將數據結果讀入數據庫
8.4.3 在POST1中觀察結果
8.4.4 POSTI的其他後處理內容
……
第9章 設計ANSYS分析方案
第10章 結構線性靜力分析
第11章 模態分析
第12章 諧響應分析
第13章 譜分析
第14章 瞬態動力學分析
第15章 非線性分析
第16章 接觸分析
第1 7章 復合材料
第18章 斷裂力學分析
第19章 熱分析
第20章 邊坡穩定性分析
第21章 界面開裂與失效模擬
第22章 襯墊連接模擬
第23章 齒輪分析
第24章 轉子動力學分析
第25章 焊接工程問題分析
第26章 優化設計
第27章 拓撲優化
第28章 疲勞分析
第29章 自適應網格劃分
第30章 可靠性分析
附錄

通常解析方法較簡單，意義明確，容易計算，但由于其假設太多，難以提供在焊接熱影響區的精確計算結果，而且考慮不到電弧力對熔池的沖擊作用。采用有限元和有限差分法，應用高斯分布的表面熱源分布函數計算，可以引入材料性能的非線性，可進一步提高高溫區的準確性，但仍未考慮電弧挺度對熔池的影響。從球狀：橢球到雙橢球熱源模型，每一種方案都比前一種更準確，但也伴隨著計算量的增加，使這些熱源分布函數更利于應用有限元法或差分法在計算機上進行計算，而且實踐也證明能得出較滿意的模擬結果。對于通常的焊接方法如手工電弧焊、鎢極氫弧焊，采用高斯分布的函數就可以得到較滿意的結果。對于電弧沖力效應較大的焊接方法，如熔化極氫弧焊和激光焊，常采用雙橢球形分布函數。為求準確，還可將熱源分成兩部分，采用高斯分布的熱源函數作為表面熱源，焊件熔池部分采用雙橢球形熱源分布函數作為內熱源。
在計算時，由于焊縫的對稱性，一般只考慮計算一半區域，除上表面外，其他表面設為絕熱邊界，輻射和對流可直接計算，也可通過改變材料物理性能如表面的熱傳導系數等間接運算。
金屬材料的物理性能參數如比熱、導熱系數、彈性模量、屈服應力等一般都隨溫度的變化而變化，是非線性的。當溫度范圍變化不大時，可采用材料物理性能參數的平均值進行計算。但在焊接過程中，焊件溫度變化十分劇烈，如果不考慮材料的物理性能參數隨時間的變化，那么計算結果就會產生很大的偏差。所以在焊接溫度場和應力場的模擬計算中必須要給定材料的各項物理性能參數隨溫度的變化值。但是，許多材料的物理性能參數在高溫特別是接近熔化狀態時還是空白，某些材料僅有室溫數據，而高溫性能參數對焊接過程和計算過程均有較大影響，這會給模擬計算帶來很大的困難。當然，通過實驗和線性插值的方法可以獲得高溫時的一些數據，但有時處理不當，就會導致計算不收斂或結果不準確。例如，焊接時熔池金屬處于熔化狀態，其屈服極限和彈性模量是沒有實際物理意義的，但焊接過程的數值模擬計算是基于彈塑性理論的，這些參數必須為非零值，若參數取得過小會導致計算收斂困難，并且即使收斂也會使計算時間大幅度增加，參數取得偏大又會影響結果的準確性。