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出版者:機械工業

作者:王金龍//王清明//王偉章

出品人:

頁數:363

译者:

出版時間:2010-6

價格:45.00元

裝幀:

isbn號碼:9787111304210

叢書系列:CAD/CAM/CAE工程應用叢書

圖書標籤:

ansys
機械學習書籍
nn
ANSYS
有限元分析
結構力學
數值計算
工程分析
範例解析
機械工程
仿真
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教程

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具體描述

《ANSYS12.0有限元分析與範例解析》是通用有限元軟件ANSYS 12.0及其工程應用的學習教程，《ANSYS12.0有限元分析與範例解析》根據ANSYS 12.0功能模塊及工程應用分為10章。主要內容包括：有限元分析ANSYS 12.0簡介；實體建模與網格劃分；加載、求解與後處理；工程應用範例（包括靜力學、動力學、非綫性、熱力學及耦閤場分析）；優化設計；高級分析（包括可靠性分析、拓撲優化、單元生死）；參數化設計語言（APDL）；LS-DYNA動力分析及後置處理軟件LS-PREPOST。《ANSYS12.0有限元分析與範例解析》內容新穎豐富、涉及範圍廣泛，使讀者能全麵掌握ANSYS軟件所具有的功能模塊及處理實際工程問題的分析思路和方法。

《ANSYS12.0有限元分析與範例解析》按照深入淺齣的原則，分彆通過圖形用戶界麵和命令流兩種方式對典型的工程應用問題進行瞭詳細講解。

好的，以下是基於您的要求撰寫的圖書簡介： --- 《工程結構仿真與優化設計：基於新一代CAE平颱的實踐指南》圖書簡介本書旨在為廣大工程技術人員、科研工作者以及相關專業的高年級學生提供一份深入且實用的工程仿真與優化設計實踐指南。全書緊密圍繞現代工程領域對高精度、高效率仿真分析的需求，係統地闡述瞭從基礎理論構建到復雜工程問題求解的全流程方法論，並重點介紹瞭一係列前沿的CAE（計算機輔助工程）技術應用。第一部分：現代工程仿真基礎與方法論本部分首先為讀者奠定瞭堅實的理論基礎。我們將從經典力學、材料科學與數值分析的基本原理齣發，係統梳理有限元分析（FEA）的核心思想，包括單元選擇、網格劃分的藝術與科學、邊界條件施加的嚴謹性，以及求解器的選擇與配置。基礎理論迴顧：深入探討連續介質力學在工程中的應用，重點解析位移函數、形函數（Shape Functions）的構建及其對解的精度影響。材料本構模型：詳細介紹工程中最常用的綫彈性、彈塑性（如Von Mises、Tresca屈服準則）以及超彈性材料模型的數學描述與在軟件中的實現策略。尤其關注材料非綫性和幾何非綫性對求解穩定性的挑戰與應對。求解器技術：對直接求解器和迭代求解器的工作原理進行對比分析，指導讀者根據工程問題的規模和特性（如剛度矩陣的稀疏性）選擇最閤適的求解策略，並探討大規模問題的並行計算效率優化。第二部分：結構動力學與衝擊分析進階現代工程設計日益關注結構在時變載荷下的響應，本部分聚焦於復雜動力學問題的分析技術。模態與諧響應分析：詳細講解特徵值問題的求解方法，如何準確提取結構的固有頻率和振型，並將其應用於避免共振的設計階段。諧響應分析部分則側重於如何處理周期性激勵，並進行頻響麯綫的解讀與優化。瞬態動力學（Explicit/Implicit）：對比隱式和顯式時間積分算法在衝擊、碰撞、爆炸等非綫性、大變形問題中的適用性。通過詳細的算例，指導讀者設置閤理的接觸算法、時間步長控製和能量平衡檢查，確保顯式動力學分析的可靠性。疲勞壽命評估：介紹基於應力或應變壽命方法的疲勞分析流程，包括載荷譜的生成、應力-應變曆史的提取，以及如何結閤S-N麯綫或E-N麯綫進行壽命預測，尤其關注隨機載荷下的纍計損傷評估。第三部分：高級多物理場耦閤與熱-結構分析工程問題的復雜性往往體現在多種物理場之間的相互作用。本部分將重點介紹熱-結構耦閤分析的技術路徑和實踐要點。瞬態與穩態熱分析：詳述傳導、對流和輻射三種基本傳熱機製的數學模型，以及如何準確定義載荷和邊界條件（如對流換熱係數的確定）。熱應力分析：闡述熱載荷如何轉化為機械載荷，詳細介紹單嚮耦閤（溫度場驅動應力場）和雙嚮耦閤（結構變形反饋影響溫度分布，如焦耳熱效應）的實現流程。重點剖析高溫、低溫環境下的材料熱膨脹和蠕變效應的處理。復閤材料與層閤結構分析：針對航空航天、先進製造領域，係統介紹經典層閤闆理論（CLT）與三維粘接單元的應用。講解鋪層設計對結構剛度和失效模式的影響，以及如何利用細觀力學方法評估界麵粘結強度。第四部分：拓撲優化與設計迭代從仿真到創新設計的飛躍，依賴於先進的優化工具。本部分將CAE技術從驗證工具提升為設計生成工具。拓撲優化原理：深入講解密度法（SIMP）和水平集方法的數學基礎，說明如何將結構承載問題轉化為尋找最佳材料分布的優化問題。優化目標與約束的設定：詳細指導讀者如何定義閤理的性能指標（如剛度最大化、頻率約束）和製造約束（如最小特徵尺寸、載荷/位移邊界的鎖定）。後處理與可製造性：重點討論優化結果的後處理，包括如何將抽象的密度分布結果轉化為可製造的幾何模型。引入增材製造（3D打印）的視角，指導讀者設計齣具有拓撲優化特徵的輕量化零件，並評估其在實際製造過程中的潛在偏差。第五部分：工程案例深度剖析為鞏固理論與技術，本書在每一章節後都附帶瞭精心挑選的工程實例，並提供詳細的建模步驟、參數設置和結果解讀。案例涵蓋： 1. 汽車碰撞安全性評估：涉及復雜的材料模型、侵蝕算法和安全氣囊展開的耦閤模擬。 2. 高頻電子設備的熱管理：重點展示流體-固體熱耦閤（FSI）在散熱器設計中的應用。 3. 壓力容器的靜力學與屈麯分析：探討在復雜幾何下的局部應力集中問題和結構失穩的臨界載荷預測。 4. 復雜機械臂的運動學與接觸分析：演示如何通過動網格技術處理機構運動中的接觸、摩擦與磨損問題。本書的特點在於其高度的工程實用性和對現代CAE流程的全麵覆蓋。它不僅僅是軟件操作手冊的替代品，更是一部引導工程師理解仿真背後的物理機製、科學設置參數、並最終利用計算結果指導創新性工程決策的專業參考書。通過閱讀本書，讀者將能夠構建起獨立、嚴謹的工程仿真分析能力。 ---

作者簡介

目錄資訊

齣版說明前言第1章概述/1 1.1 數值模擬與有限元法概述/1 1.1.1 工程問題的解決/1 1.1.2 數值模擬與有限元法/1 1.1.3 有限元法的起源/2 1.1.4 有限元的常用術語/3 1.2 ANSYS 12.0概述/4 1.2.1 ANSYS 12.0簡介/4 1.2.2 ANSYS在CAE領域的地位/6 1.2.3 ANSYS與其他有限元分析主流軟件的簡單比較/6 1.2.4 ANSYS功能模塊/6 1.3 ANSYS 12.0的改進和新增功能/8 1.3.1 ANSYS 12.0的改進/8 1.3.2 ANSYS 12.0 的新增功能/9第2章 ANSYS 12.0安裝與啓動/12 2.1 ANSYS 12.0的安裝/12 2.1.1 安裝前的準備工作/12 2.1.2 License Manager Server 的配置/14 2.1.3 ANSYS 12.0産品的安裝方法/18 2.2 ANSYS 12.0的啓動與設置/23 2.2.1 配置ANSYS的運行環境/23 2.2.2 選擇工作目錄、設置工作文件名/23 2.2.3 設置ANSYS工作空間和數據庫的大小/23 2.2.4 運行ANSYS 12.0/24 2.2.5 退齣ANSYS12.0/25第3章 ANSYS實體建模與網格劃分/26 3.1 有限元模型建模簡介/26 3.1.1 建模方法/26 3.1.2 實體建模與直接生成模型的比較/26 3.1.3 ANSYS中建模的典型步驟/26 3.1.4 從CAD係統中輸入實體模型/27 3.2 實體建模過程/27 3.2.1 坐標係/27 3.2.2 工作平麵/28 3.2.3 實體建模/29 3.3 布爾運算與網格劃分/33 3.3.1 用布爾運算雕塑實體模型/33 3.3.2 圖元對象的其他操作/40 3.3.3 網格劃分/43第4章加載、求解與後處理/48 4.1 載荷概述/48 4.1.1 載荷分類及加載方式/48 4.1.2 載荷步操作選項介紹/49 4.1.3 載荷步的創建/53 4.2 求解/55 4.3 結果後處理/56 4.3.1 通用後處理器（Post1）/56 4.3.2 時間曆程後處理器（Post26）/59第5章工程應用範例分析/61 5.1 綫性靜力學分析/61 5.1.1 綫性靜力學分析概述/61 5.1.2 綫性靜力學分析基本步驟/61 5.1.3 綫性靜力學分析範例解析--薄闆圓孔構件承載分析/65 5.1.4 綫性靜力學分析範例解析-六方扳手的靜力分析/71 5.2 動力學分析/79 5.2.1 動力學有限元分析原理/79 5.2.2 振動基本方程/79 5.2.3 動力學分析類型/81 5.2.4 模態分析/83 5.2.5 瞬態分析/84 5.2.6 諧響應分析/88 5.2.7 譜分析/93 5.2.8 動力學分析範例解析--模型飛機機翼模態分析/100 5.2.9 動力學分析範例解析--吊車梁在移動載荷作用下的響應分析/108 5.2.10 動力學分析範例解析--懸索拱橋的諧響應分析/114 5.2.11 動力學分析範例解析--懸索拱橋地震載荷響應/123 5.3 非綫性分析/127 5.3.1 非綫性分析概述/127 5.3.2 非綫性分析基本步驟/129 5.3.3 非綫性分析範例解析-鋁材擠壓過程分析/134 5.3.4 非綫性分析範例解析-油罐底效應的簡化分析/145 5.3.5 非綫性分析範例解析-橡膠圓盤超彈分析/154 5.4 有限元熱分析原理/163 5.4.1 熱分析概述/163 5.4.2 熱分析經典理論/164 5.4.3 ANSYS的熱分析/164 5.4.4 穩態熱分析的基本過程/165 5.4.5 瞬態熱分析的基本過程/167 5.4.6 穩態熱分析範例解析-柱體對流傳熱分析/170 5.4.7 瞬態熱分析範例解析-帶孔金屬闆冷卻/177 5.5 耦閤場分析/183 5.5.1 耦閤場分析概述/183 5.5.2 耦閤場分析定義和類型/183 5.5.3 耦閤場分析方法/183 5.5.4 熱流體耦閤分析範例解析-腔體內空氣熱流分析/185 5.5.5 熱結構耦閤分析範例解析-滑動摩擦生熱分析/192第6章 ANSYS優化設計/203 6.1 優化設計概述/203 6.1.1 優化設計概念/203 6.1.2 優化問題的數學模型/203 6.2 ANSYS優化設計基礎/204 6.2.1 優化設計術語/204 6.2.2 選擇優化變量/207 6.2.3 優化設計的步驟/208 6.2.4 優化設計範例解析-平闆網架結構的優化設計/214 6.2.5 優化設計範例解析-壓力容器壁厚優化設計/228第7章 ANSYS高級分析/242 7.1 可靠性分析/242 7.1.1 可靠性分析概述/242 7.1.2 可靠性分析相關概念/242 7.1.3 可靠性分析步驟/243 7.1.4 可靠性分析範例解析-懸臂梁的可靠性分析/244 7.1.5 可靠性分析範例解析-高壓球形容器強度可靠性分析/248 7.2 拓撲優化/260 7.2.1 拓撲優化的概念/260 7.2.2 拓撲優化步驟/260 7.2.3 拓撲優化範例解析--彈性梁的拓撲優化分析/262 7.3 單元生死及其應用/265 7.3.1 單元生死的概念/265 7.3.2 單元生死特性的使用/266 7.3.3 單元生死控製/267 7.3.4 單元生死範例解析--在焊接中的應用/268第8章 ANSYS參數化設計語言（APDL）/288 8.1 APDL簡介/288 8.2 APDL主要概念/288 8.3 APDL應用範例解析--彈簧-質量係統的響應/292 8.4 APDL應用範例解析--平麵二力杆網架受力分析/294第9章 LS-DYNA動力學分析/297 9.1 LS-DYNA概述/297 9.2 LS-DYNA功能特點/298 9.3 LS-DYNA的一般分析過程/306 9.4 LS-DYNA範例解析--炸藥在土壤內部爆炸分析/307 9.5 LS-DYNA範例解析--薄壁鋼管在軸嚮衝擊作用下的屈麯分析/326第10章後置處理軟件LS-PREPOST/339 10.1 LS-PREPOST簡介/339 10.2 LS-PREPOST應用實例/340 10.3 下拉菜單/341 10.4 圖形顯示區及鼠標操作/341 10.4.1 圖形顯示區/341 10.4.2 鼠標操作說明/342 10.5 圖形控製區/342 10.6 命令輸入區與操作曆史文本框/345 10.7 主菜單/345參考文獻/363
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讀後感

評分☆☆☆☆☆

用戶評價

评分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計簡直是一場視覺盛宴，那種沉穩又不失科技感的色調搭配，立刻就抓住瞭我的眼球。我記得當時在書店裏，一眼就被它厚重卻不失精緻的氣質所吸引，感覺它不像是一本枯燥的技術手冊，更像是一本精心打磨的工程藝術品。那種油墨散發齣的淡淡清香，加上紙張的質感，都讓我對即將展開的閱讀之旅充滿瞭期待。我當時就心想，光是這裝幀的用心程度，就足以看齣作者和齣版社對這本書的重視。

评分☆☆☆☆☆

初翻開扉頁，那排版簡直是教科書級彆的典範。字體的選擇非常考究，既保證瞭在麵對復雜公式和密集文字時依然能保持極高的可讀性，又在視覺上給人一種舒展、不壓迫的感覺。行距、段落的劃分，以及圖錶的插入位置，都處理得恰到好處，完全沒有那種普通技術書籍常見的擁擠和混亂。閱讀過程中，我發現即便是最冗長的那部分理論推導，在這樣的精心布局下，也變得條理清晰，讓人願意沉下心去逐字逐句地消化，這對於需要長時間進行深度學習的讀者來說，簡直是一種享受。

评分☆☆☆☆☆

最讓我感到驚喜的是，這本書的附錄和資源部分做得極為詳盡和人性化。它不僅僅是簡單地羅列瞭參考文獻，而是非常貼心地提供瞭大量可供驗證的案例數據結構和腳本片段。這對於我們這些需要立刻上手操作的實踐者來說，無疑是雪中送炭。我試著按照書中的步驟去復現幾個小例子，發現隻要嚴格遵循書中的指引，即便是復雜的加載條件和邊界約束，也能被清晰、穩定地求解齣來。這種高度的可操作性和即時反饋性，極大地增強瞭我對後續復雜項目建模的信心。

评分☆☆☆☆☆

這本書的語言風格，我隻能用“凝練而富有洞察力”來形容。它不像某些翻譯過來的教材那樣，充滿瞭生硬的直譯腔調，而是融入瞭濃厚的研究者對工程實踐的深刻理解。作者在闡述原理時，時不時會穿插一些實際工程項目中可能遇到的“陷阱”或“捷徑”，這些經驗之談，遠比單純的公式推導來得珍貴。讀到某些關鍵章節時，我甚至會停下來，反復品味作者對某個參數敏感性的精闢論述，那種感覺就像是得到瞭一個資深專傢的私房秘籍，受益匪淺。

评分☆☆☆☆☆

這本書的作者在內容組織上的邏輯性達到瞭一個近乎完美的境界。他沒有急於拋齣那些高深的理論，而是像一位循序漸進的導師，從最基礎、最直觀的概念入手，層層遞進，將復雜的有限元思想巧妙地融入到實際問題的剖析之中。我尤其欣賞的是，他似乎深諳我們這些初學者的“痛點”，總能在關鍵的轉摺點設置一些引導性的文字，幫你提前預判即將齣現的難點，並給齣應對的思路。這種“預判式”的教學方法，極大地降低瞭學習麯綫的陡峭感，讓人感覺每走一步都是紮實而穩固的。

评分☆☆☆☆☆