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第1章 CAE与ANSYS概述1

1.1 CAE技术及其应用1

1.1.1 CAE的概念与分类1

1.1.2 CAE软件的作用与发展趋势1

1.2 ANSYS简介2

1.2.1 ANSYS的发展历史3

1.2.2 ANSYS的组成与特点3

1.2.3 ANSYS的功能5

1.3 ANSYS主窗口8

1.3.1 功能13

1.3.2 使用13

1.3.3 设置ANSYS19

1.3.4 启用START70.ANS文件20

1.3.5 估计运行时间20

1.3.6 退出20

1.3.7 图形拾取操作21

1.4 使用日志文件24

1.4.3 输入命令日志文件25

1.4.2 使用数据命令日志25

1.4.1 使用对话日志文件25

第2章 建模与网格划分实例27

2.1 建模基础27

2.1.1 模型生成27

2.1.2 坐标系统28

2.1.3 工作平面31

2.1.4 实体模型33

2.1.5 有限元模型35

2.1.6 规划模型39

2.2.1 自底向上建模45

2.2 实例1——轴类零件建模45

2.2.2 自顶向下建模52

2.3 实例2——支座类零件的建模54

2.3.1 支座类零件1的建模54

2.3.2 支座类模型2的建模61

2.4 实例3——圆盘类零件的建模71

2.4.1 传动带轮的建模71

2.4.2 圆柱齿轮的建模77

2.5.1 实例4——内六角扳手的网格划分87

2.5 有限元模型建模实例87

2.5.2 实例5——六面体单元与四面体单元的过渡95

第3章 结构线性静力分析实例101

3.1 结构静力分析过程与步骤101

3.1.1 建立模型101

3.1.2 施加载荷并求解101

3.1.3 检查结果104

3.2 实例1——连杆的受力分析105

3.2.1 问题描述105

3.2.2 GUI操作方式106

3.2.3 命令流方式119

3.3 实例2——压力容器的应力分析设计121

3.3.1 问题描述121

3.3.2 GUI操作方式122

3.3.3 命令流方式135

3.4 实例3——轮子的受力分析139

3.4.1 问题描述139

3.4.2 GUI操作方式140

3.4.3 命令流方式154

3.5.1 问题描述157

3.5.2 GUI操作方式157

3.5 实例4——板中圆孔的应力集中157

3.5.3 命令流方式166

3.6 实例5——悬臂梁的受力分析167

3.6.1 问题描述167

3.6.2 GUI操作方式167

3.6.3 命令流方式172

4.1.1 模态分析175

第4章 动力学分析实例175

4.1 动力学分析的过程与步骤175

4.1.2 谐响应分析181

4.1.3 瞬态动力学分析186

4.2 实例1——圆柱齿轮模态分析193

4.2.1 问题描述193

4.2.2 GUI操作方式194

4.2.3 命令流方式209

4.3.2 GUI操作方式211

4.3.1 问题描述211

4.3 实例2——电动机系统谐响应分析211

4.3.3 命令流方式224

4.4 实例3——梁板结构的瞬态完全法分析225

4.4.1 问题描述225

4.4.2 GUI操作方式226

4.4.3 命令流方式238

第5章 非线性分析实例241

5.1 非线性分析过程与步骤241

5.1.1 基本概念241

5.1.2 非线性分析的过程与步骤247

5.2 实例1——铜弹冲击刚性壁的非线性分析253

5.2.1 问题描述253

5.2.2 GUI操作方式254

5.2.3 命令流方式265

5.3 实例2——圆盘的大应变分析266

5.3.1 问题描述266

5.3.2 GUI操作方式267

5.3.3 命令流方式276

5.4.1 问题描述277

5.4 实例3——圆柱壳的非线性屈曲分析277

5.4.2 GUI操作方式278

5.4.3 命令流方式289

5.5 实例4——塑性分析291

5.5.1 问题描述291

5.5.2 GUI操作方式292

5.5.3 命令流方式303

5.6.1 问题描述306

5.6.2 GUI操作方式306

5.6 实例5——弹簧卡子的接触分析306

5.6.3 命令流方式320

第6章 优化设计实例325

6.1 优化设计过程与步骤325

6.1.1 优化设计的相关概念325

6.1.2 优化设计的过程与步骤327

6.2 实例1——3杆桁架的优化设计335

6.2.1 问题描述335

6.2.2 GUI操作方式336

6.2.3 命令流方式349

6.3 实例2——压力容器管板厚度的优化设计352

6.3.1 问题描述352

6.3.2 GUI操作方式353

6.3.3 命令流方式365

第7章 热分析和耦合分析实例371

7.1 热分析和耦合分析的过程和步骤371

7.1.1 热分析的过程与步骤371

7.1.2 耦合分析的过程和步骤380

7.2.2 GUI操作方式385

7.2.1 问题描述385

7.2 实例1——冷却栅管的热分析385

7.2.3 命令流方式393

7.3 间接法计算冷却栅管的热应力395

7.3.1 GUI操作方式395

7.3.2 命令流方式402

7.4 直接耦合法计算冷却栅管的热应力404

7.4.1 GUI操作方式404

7.4.2 命令流方式412

7.5.1 GUI操作方式415

7.5 按载荷步方式求解415

7.5.2 命令流方式422

7.6 实例2——焊缝的残余应力及温度场分析424

7.6.1 问题描述424

7.6.2 GUI操作方式425

7.6.3 命令流方式451

第8章 其他分析实例459

8.1 计算流体动力学分析实例——层流和紊流分析459

8.1.1 FLOTRAN CFD分析的概念与基本步骤459

8.1.2 GUI操作方式465

8.1.3 命令流方式482

8.2 电磁场分析实例486

8.2.1 电磁场分析的基本步骤与概念486

8.2.2 GUI操作方式490

8.2.3 命令流方式503

8.3 疲劳分析实例506

8.3.1 疲劳分析的基本概念与步骤506

8.3.2 GUI操作方式507

8.3.3 命令流方式516