本書針對用ANSYS軟件進行應(yīng)用分析和計算的用戶，依托ANSYS 17.0軟件的實用功能，以精選的案例為主線，介紹ANSYS有限元分析的全過程，重點介紹ANSYS 17.0經(jīng)典實用案例的操作步驟，內(nèi)容包括建立模型、薄板平面應(yīng)力問題分析、傳動軸對稱問題分析、結(jié)構(gòu)梁分析、球和平面接觸分析、機翼模態(tài)分析、彈簧質(zhì)量系統(tǒng)受諧載荷諧響應(yīng)分析、滑動摩擦瞬態(tài)動力學(xué)分析、板梁結(jié)構(gòu)響應(yīng)譜分析、細長桿屈曲分析、橡膠圓筒受壓分析、撞擊剛性墻分析、復(fù)合材料梁彎曲分析、板狀構(gòu)件疲勞分析、結(jié)構(gòu)斷裂分析等多個實用案例，同時結(jié)合案例依次介紹各類型分析的操作流程，以及復(fù)雜綜合案例的演示。本書通過精選案例 視頻精講的方式，配有交互式多媒體教學(xué)資源，便于讀者學(xué)習(xí)和理解。本書結(jié)構(gòu)嚴謹，內(nèi)容翔實，知識全面，可讀性強，設(shè)計案例專業(yè)性強，步驟清晰，是廣大讀者快速掌握ANSYS的自學(xué)實用指導(dǎo)書，同時更適合作為職業(yè)培訓(xùn)學(xué)校和大專院校相關(guān)課程的指導(dǎo)教材，也可供相關(guān)領(lǐng)域的科研人員、企業(yè)研發(fā)人員，特別是從事應(yīng)用計算的人員學(xué)習(xí)。
本書是建立在云杰漫步科技CAX教研室和眾多CAE軟件和CFD軟件公司長期密切合作的基礎(chǔ)上，通過繼承和發(fā)展了各公司內(nèi)部培訓(xùn)方法，并吸收和細化了其在培訓(xùn)過程中客戶需求的經(jīng)典案例，從而推出的一套專業(yè)案例講解教材。本書本著服務(wù)讀者的理念，通過大量的經(jīng)典實用案例，對ANSYS這個實用的CAE軟件實際應(yīng)用進行講解，并配備案例視頻講解，使讀者全面提升ANSYS的應(yīng)用水平。
前 言
本書是案例視頻精講系列叢書中的一本，本叢書是建立在云杰漫步科技CAX教研室和眾多CAE軟件與CFD軟件公司長期密切合作的基礎(chǔ)上，通過繼承和發(fā)展各公司內(nèi)部培訓(xùn)方法，并吸收和細化其在培訓(xùn)過程中客戶需求的經(jīng)典案例，推出的一套專業(yè)案例講解教材。本書本著服務(wù)讀者的理念，通過大量的經(jīng)典實用案例，對ANSYS這個實用的CAE軟件實際應(yīng)用進行講解，并配備案例視頻講解，使讀者全面提升ANSYS應(yīng)用水平。
ANSYS軟件是融結(jié)構(gòu)、流體、電場、磁場、聲場分析于一體的大型通用有限元分析軟件，它能與多數(shù)CAD軟件接口，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享和交換，是一個多用途的有限元計算機設(shè)計程序，可以用來求解結(jié)構(gòu)、流體、電力、電磁場及碰撞等問題，是現(xiàn)代產(chǎn)品設(shè)計中的高級CAE工具之一。目前，ANSYS公司推出了最新的ANSYS 17.0版本，它集分析應(yīng)用之大成，代表了當今CAE軟件的技術(shù)巔峰。本書針對使用ANSYS軟件進行應(yīng)用分析和計算的廣大用戶，依托ANSYS 17.0軟件的實用功能，以精選的案例為主線，介紹ANSYS有限元分析的全過程，重點介紹ANSYS 17.0經(jīng)典實用案例的操作步驟，主要內(nèi)容包括建立模型、薄板平面應(yīng)力問題分析、傳動軸對稱問題分析、結(jié)構(gòu)梁分析、球和平面接觸分析、機翼模態(tài)分析、彈簧質(zhì)量系統(tǒng)受諧載荷諧響應(yīng)分析、滑動摩擦瞬態(tài)動力學(xué)分析、板梁結(jié)構(gòu)響應(yīng)譜分析、細長桿屈曲分析、橡膠圓筒受壓分析、撞擊剛性墻分析、復(fù)合材料梁彎曲分析、板狀構(gòu)件疲勞分析、結(jié)構(gòu)斷裂分析等多個實用案例，同時，結(jié)合案例依次介紹各類型分析的操作流程，以及復(fù)雜綜合案例的演示。書中每個案例都是作者獨立設(shè)計分析的真實作品，每章都提供了獨立、完整的操作過程，每個操作步驟都有詳細的文字說明和精美的圖例展示。本書還通過精選案例 視頻精講的方式，配有交互式多媒體教學(xué)光盤，便于讀者學(xué)習(xí)和理解。
筆者的CAX教研室長期從事ANSYS專業(yè)分析和教學(xué)，數(shù)年來承接了大量的項目，參與ANSYS的教學(xué)和培訓(xùn)工作，積累了豐富的實踐經(jīng)驗。本書就像一位專業(yè)教師，將項目運作時的思路、流程、方法和技巧、操作步驟面對面地與讀者交流，是廣大讀者快速掌握ANSYS 17.0的自學(xué)實用指導(dǎo)書，同時更適合作為職業(yè)培訓(xùn)學(xué)校和大專院校相關(guān)課程的指導(dǎo)教材，也可供相關(guān)領(lǐng)域的科研人員、企業(yè)研發(fā)人員，特別是從事CAE應(yīng)用的人員學(xué)習(xí)參考。
本書配備的交互式多媒體教學(xué)光盤，將案例操作過程制作成多媒體視頻進行講解，由從教多年的專業(yè)講師全程多媒體語音視頻跟蹤教學(xué)，以面對面的形式講解，便于讀者學(xué)習(xí)使用。同時，光盤中提供了所有實例的源文件，以便讀者練習(xí)時使用。關(guān)于多媒體教學(xué)光盤的使用方法，讀者可以參看光盤根目錄下的光盤說明，本書光盤內(nèi)容請到華信教育資源網(wǎng)的本書頁面下載（www.hxedu.com.cn）或與責(zé)任編輯聯(lián)系（QQ：76584717）。另外，本書還提供了網(wǎng)絡(luò)免費技術(shù)支持，歡迎讀者到云杰漫步多媒體科技的網(wǎng)上技術(shù)論壇進行交流：http://www.yunjiework.com/bbs。論壇分為多個專業(yè)板塊，可為讀者提供實時的技術(shù)支持，解答讀者問題。
本書由云杰漫步科技CAX教研室編寫，參加編寫工作的有張云杰、靳翔、尚蕾、張云靜、郝利劍、賀安、鄭曄、刁曉永、賀秀亭、喬建軍、周益斌、馬永健、馬軍、朱怡然、李筱琴。書中的設(shè)計案例、多媒體光盤均由北京云杰漫步多媒體科技公司設(shè)計制作，同時感謝電子工業(yè)出版社的編輯老師們的大力協(xié)助。
由于本書編寫時間緊張，編寫人員的水平有限，因此，書中可能還有不足之處，在此，編寫人員表示歉意，望廣大用戶不吝賜教，對書中的不足之處給予指正。
編著者
云杰漫步科技CAX教研室2002年創(chuàng)辦，從事CAD\CAM\CAE方面的教學(xué)工作，其成員包括從事相關(guān)行業(yè)工作多年的工程師和教師，在相關(guān)行業(yè)內(nèi)具有多年的教學(xué)培訓(xùn)經(jīng)驗，同時還和幾大主要軟件公司的培訓(xùn)部門有著密切的聯(lián)系和合作。另外，CAX教研室在教學(xué)中依托云杰漫步多媒體科技公司的多媒體設(shè)計技術(shù)，不僅有著多媒體教程制作和網(wǎng)絡(luò)遠程教學(xué)的多年經(jīng)驗，還有著專業(yè)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)論壇服務(wù)（www.yunjiework.com/bbs），為圖書提供立體服務(wù)。
目 錄
第1章 模型建立精選案例1
1.1 直接法實體建模案例2
1.1.1 直接法創(chuàng)建實體模型簡介2
1.1.2 創(chuàng)建楔形模型3
1.2 自底向上建模方法案例12
1.2.1 自底向上建模簡介12
1.2.2 創(chuàng)建角撐模型13
1.3 自頂向下建模方法案例31
1.3.1 自頂向下建模簡介31
1.3.2 創(chuàng)建固定件模型32
1.4 案例小結(jié)43
第2章 薄板平面應(yīng)力問題分析案例44
2.1 案例分析45
2.1.1 知識鏈接45
2.1.2 設(shè)計思路47
2.2 案例設(shè)置48
2.2.1 創(chuàng)建模型主體48
2.2.2 創(chuàng)建鏡像實體60
2.3 分析結(jié)果64
2.3.1 模型網(wǎng)格化65
2.3.2 模型分析70
2.4 案例小結(jié)74
第3章 傳動軸對稱問題分析案例75
3.1 案例分析76
3.1.1 知識鏈接76
3.1.2 設(shè)計思路78
3.2 案例設(shè)置78
3.2.1 創(chuàng)建模型主體79
3.2.2 創(chuàng)建軸的固定結(jié)構(gòu)89
3.3 分析結(jié)果102
3.3.1 模型網(wǎng)格化102
3.3.2 模型分析109
3.4 案例小結(jié)119
第4章 結(jié)構(gòu)梁分析案例120
4.1 案例分析121
4.1.1 知識鏈接121
4.1.2 設(shè)計思路123
4.2 案例設(shè)置123
4.2.1 創(chuàng)建模型124
4.2.2 模型網(wǎng)格化128
4.3 分析結(jié)果131
4.3.1 設(shè)置力、約束和載荷步132
4.3.2 模型分析141
4.4 案例小結(jié)147
第5章 球和平面接觸分析案例148
5.1 案例分析149
5.1.1 知識鏈接149
5.1.2 設(shè)計思路150
5.2 案例設(shè)置151
5.2.1 創(chuàng)建模型主體151
5.2.2 模型網(wǎng)格化162
5.3 分析結(jié)果167
5.3.1 設(shè)置接觸條件167
5.3.2 模型分析182
5.4 案例小結(jié)185
第6章 機翼模態(tài)分析案例186
6.1 案例分析187
6.1.1 知識鏈接187
6.1.2 設(shè)計思路189
6.2 案例設(shè)置189
6.2.1 創(chuàng)建模型主體190
6.2.2 模型網(wǎng)格化197
6.3 分析結(jié)果201
6.3.1 設(shè)置載荷201
6.3.2 模型分析205
6.4 案例小結(jié)213
第7章 彈簧質(zhì)量系統(tǒng)受諧載荷諧響應(yīng)分析案例214
7.1 案例分析215
7.1.1 知識鏈接215
7.1.2 設(shè)計思路218
7.2 案例設(shè)置218
7.2.1 創(chuàng)建模型219
7.2.2 模態(tài)分析229
7.3 分析結(jié)果232
7.3.1 諧響應(yīng)分析232
7.3.2 后處理237
7.4 案例小結(jié)243
第8章 滑動摩擦瞬態(tài)動力學(xué)分析案例244
8.1 案例分析245
8.1.1 知識鏈接245
8.1.2 設(shè)計思路249
8.2 案例設(shè)置250
8.2.1 創(chuàng)建模型250
8.2.2 建立初始條件258
8.3 分析結(jié)果262
8.3.1 施加載荷和約束262
8.3.2 瞬態(tài)求解及后處理265
8.4 案例小結(jié)277
第9章 板梁結(jié)構(gòu)響應(yīng)譜分析案例278
9.1 案例分析279
9.1.1 知識鏈接279
9.1.2 設(shè)計思路281
9.2 案例設(shè)置282
9.2.1 創(chuàng)建模型283
9.2.2 模態(tài)分析299
9.3 分析結(jié)果307
9.3.1 譜分析307
9.3.2 諧響應(yīng)分析312
9.4 案例小結(jié)317
第10章 細長桿屈曲分析案例318
10.1 案例分析319
10.1.1 知識鏈接319
10.1.2 設(shè)計思路321
10.2 案例設(shè)置321
10.2.1 創(chuàng)建模型322
10.2.2 靜力分析327
10.3 分析結(jié)果332
10.3.1 屈曲分析332
10.3.2 后處理334
10.4 案例小結(jié)338
第11章 橡膠圓筒受壓分析案例339
11.1 案例分析340
11.1.1 知識鏈接340
11.1.2 設(shè)計思路343
11.2 案例設(shè)置343
11.2.1 創(chuàng)建模型344
11.2.2 劃分網(wǎng)格349
11.3 分析結(jié)果355
11.3.1 模型靜力分析355
11.3.2 模型后處理361
11.4 案例小結(jié)363
第12章 撞擊剛性墻分析案例364
12.1 案例分析365
12.1.1 知識鏈接365
12.1.2 設(shè)計思路368
12.2 案例設(shè)置368
12.2.1 創(chuàng)建模型369
12.2.2 模型網(wǎng)格化375
12.3 分析結(jié)果378
12.3.1 模型靜力分析378
12.3.2 后處理385
12.4 案例小結(jié)386
第13章 復(fù)合材料梁彎曲分析案例387
13.1 案例分析388
13.1.1 知識鏈接388
13.1.2 設(shè)計思路389
13.2 案例設(shè)置390
13.2.1 創(chuàng)建模型390
13.2.2 添加載荷401
13.3 分析結(jié)果405
13.3.1 彎曲分析405
13.3.2 分析結(jié)果410
13.4 案例小結(jié)413
第14章 板狀構(gòu)件疲勞分析案例414
14.1 案例分析415
14.1.1 知識鏈接415
14.1.2 設(shè)計思路418
14.2 案例設(shè)置419
14.2.1 創(chuàng)建模型419
14.2.2 模型網(wǎng)格化425
14.3 分析結(jié)果426
14.3.1 靜力分析427
14.3.2 疲勞分析433
14.4 案例小結(jié)434
第15章 結(jié)構(gòu)斷裂分析案例435
15.1 案例分析436
15.1.1 知識鏈接436
15.1.2 設(shè)計思路439
15.2 案例設(shè)置440
15.2.1 創(chuàng)建模型440
15.2.2 模型網(wǎng)格化453
15.3 分析結(jié)果455
15.3.1 靜力分析456
15.3.2 斷裂分析461
15.4 案例小結(jié)464
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