ANSYS 15.0有限元分析完全自學手冊 下載 mobi epub pdf 電子書 在線閱讀 2026

編輯推薦

　　

　　★作者具有豐富的實際工作經驗，齣版過多本暢銷書。
　　★《ANSYS 15.0有限元分析完全自學手冊》中所有案例均經過作者的精挑細選，均為實際工作中常用且經常齣錯的典型案例。讓讀者的學習事半功倍。
　　★配套資源豐富。附贈光盤包括所有實例的素材文件，還有詳細的語音視頻講解。

內容簡介

　　《ANSYS 15.0有限元分析完全自學手冊》盡量避開繁瑣的理論描述，從實際應用齣發，結閤作者使用該軟件的經驗，實例部分采用GUI方式一步一步地對操作過程和步驟進行講解。為瞭幫助用戶熟悉ANSYS的相關操作命令，在每個實例的分析過程中都提供瞭命令流文件。
　　《ANSYS 15.0有限元分析完全自學手冊》分為兩部分，第一部分為操作基礎篇，詳細介紹瞭ANSYS分析全流程的基本步驟和方法，分為7章：第1章介紹ANSYS入門知識；第2章介紹創建幾何模型；第3章介紹模型創建過程；第4章介紹模型的網格劃分；第5章介紹載荷施加及載荷步；第6章介紹有限元模型求解；第7章介紹通用及時間曆程後處理。第二部分為專題實例篇，按不同的分析專題講解瞭各種分析專題的參數設置方法與技巧，分11章：第8章為結構靜力分析；第9章為模態分析；第10章為譜分析；第11章為諧響應分析；第12章為瞬態動力學分析；第13章為非綫性分析；第14章為接觸問題分析；第15章為結構屈麯分析；第16章為熱力學分析，第17章為電磁場分析；第18章為耦閤場分析。
　　本書適用於ANSYS的初中級用戶，以及有初步經驗的技術人員；本書可作為理工科院校相關專業的高年級本科生、研究生及教師學習ANSYS的培訓教材，也可作為從事結構分析相關行業的工程技術人員使用ANSYS的參考書。

目錄

第1章 ANSYS入門簡述
1.1 ANSYS概述
1.2 ANSYS 15.0的安裝與啓動
1.3 ANSYS分析求解過程
1.4 ANSYS文件係統管理
第2章 創建幾何模型
2.1 坐標係基礎
2.2 工作平麵的使用
2.3 布爾操作
2.4 移動、復製和縮放幾何模型
2.5 實例——框架結構的實體建模
第3章 模型創建過程
3.1 自底嚮上創建幾何模型
3.2 自頂嚮下創建幾何模型（體素）
3.3 實例——軸承座的實體建模
第4章 模型的網格劃分
4.1 有限元網格劃分概論
4.2 影響網格的因素
4.3 網格劃分的控製
4.4 自由及映射網格劃分控製
4.5 實例——框架結構的網格劃分
4.6 延伸和掃掠
4.7 直接生成網格模型
4.8 實例——軸承座的網格劃分
5章 載荷施加及載荷步
5.1 載荷概念
5.2 施加載荷
5.3 實例——軸承座的載荷和約束施加
5.4 載荷步選項
5.5 實例——框架結構的載荷和約束施加
第6章 有限元模型求解
6.1 求解概論
6.2 指定求解類型
6.3 多載荷步求解
6.4 重新啓動分析
6.5 求解前預估
6.6 實例——軸承座和框架結構模型求解
第7章 通用及時間曆程後處理
7.1 後處理概述
7.2 通用後處理器（POST1）
7.3 實例——軸承座計算結果後處理
7.4 時間曆程後處理（POST26）
7.5 實例——框架結構計算結果後處理
第8章 結構靜力分析
8.1 靜力分析介紹
8.2 實例——內六角扳手的靜態分析
第9章 模態分析
9.1 模態分析概論
9.2 實例——小發電機轉子模態分析
第10章 譜分析
10.1 譜分析概論
10.2 實例——簡單梁結構響應譜分析
第11章 諧響應分析
11.1 諧響應分析概論
11.2 實例——懸臂梁諧響應分析
第12章 瞬態動力學分析
12.1 瞬態動力學概論
12.2 實例——哥倫布阻尼的自由振動分析
第13章 非綫性分析
13.1 非綫性分析概論
13.2 實例——螺栓的蠕變分析
第14章 接觸問題分析
14.1 接觸問題概論
14.2 實例——陶瓷套管的接觸分析
第15章 結構屈麯分析
15.1 結構屈麯概論
15.2 實例——薄壁圓筒屈麯分析
第16章 熱力學分析
16.1 熱分析概論
16.2 實例—長方體形坯料空冷過程分析
16.3 實例——某零件鑄造過程分析
第17章 電磁場分析
17.1 電磁場有限元分析概述
17.2 實例——二維螺綫管製動器內瞬態磁場的分析
17.3 實例——正方形電流環中的磁場
第18章 耦閤場分析
18.1 耦閤場分析的定義
18.2 耦閤場分析的類型
18.3 耦閤場分析的單位製
18.4 實例——熱電冷卻器耦閤分析
18.5 實例——機電-電路耦閤分析實例

前言/序言

《工程分析的數字羅盤：有限元方法入門與實踐》 在這本深入探討的工程分析指南中，我們將踏上一段探索有限元方法（FEM）強大潛力的旅程，這是一項革命性的技術，它已經重塑瞭我們理解和解決復雜工程問題的能力。本書旨在為工程師、學生和研究人員提供一個堅實的基礎，使他們能夠掌握這一核心分析工具，並將其應用於從材料力學到流體動力學的廣泛學科領域。 有限元方法的概念基石：從離散到模擬 有限元方法的核心在於一個看似簡單的理念：將一個連續的、復雜的幾何體分解成一係列小的、相互連接的、形式更簡單的子區域，即“有限元”。這些有限元可以是三角形、四邊形、四麵體或六麵體等基本形狀，它們共同構成瞭原始結構的離散化模型。本書將首先深入剖析這一離散化的過程，解釋為什麼它能夠有效地近似連續體的行為。我們將詳細闡述網格劃分（Meshing）的重要性，探討不同網格類型（如結構化網格和非結構化網格）的優缺點，以及網格密度和質量對分析精度的直接影響。讀者將學會如何根據問題的幾何形狀、載荷條件和預期精度來選擇和優化網格，這是任何成功的有限元分析的基石。 數學語言的橋梁：變分原理與加權殘量法 一旦幾何體被離散化，我們便需要數學框架來描述這些有限元內的物理行為。本書將詳細介紹有限元方法的數學基礎，重點講解如何利用變分原理（如虛功原理）和加權殘量法（如伽遼金法）來推導齣描述每個有限元行為的代數方程組。我們將逐一解析這些數學公式的物理意義，理解它們是如何將連續的偏微分方程轉化為一組離散的代數方程。讀者將學習如何選擇閤適的插值函數（或形函數），以在節點之間近似場的連續變化，以及這些函數是如何影響最終結果的。我們將深入探討位移邊界條件、力邊界條件以及其他重要約束條件的數學錶達，並理解它們如何在方程組中得以體現。 求解矩陣的奧秘：大型稀疏綫性係統的處理 將所有有限元的局部方程組組裝成一個全局的、描述整個結構的方程組後，我們便得到一個大型的稀疏綫性係統。本書將詳細介紹求解這類方程組的多種數值方法，包括直接法（如高斯消元法）和迭代法（如共軛梯度法、預條件共軛梯度法）。我們將分析不同求解器的優缺點，以及它們在處理不同規模和特性的問題時的效率。讀者將瞭解如何選擇最適閤特定工程問題的求解器，並理解迭代求解中的收斂性、精度和計算成本之間的權衡。 建模的藝術與科學：幾何、材料與載荷的精妙結閤 有限元分析的準確性在很大程度上取決於輸入模型的質量。本書將把建模過程視為一門藝術與科學的融閤。我們將指導讀者如何將實際工程問題的幾何形狀精確地轉化為計算機可識彆的模型，並重點關注幾何建模中的細節處理，如圓角、倒角、孔洞以及復雜麯麵的錶示。 材料屬性的定義是另一個關鍵環節。我們將深入探討不同材料模型的選擇，包括綫彈性、彈塑性、粘彈性、非綫性材料以及復閤材料。讀者將學習如何根據材料的實際力學行為來選擇和輸入正確的材料參數，並理解這些參數對整體結構響應的影響。 載荷和邊界條件的施加是模擬真實世界工況的必要步驟。本書將全麵介紹各種載荷類型，包括集中力、分布力、壓力、溫度載荷以及運動邊界條件。我們將詳細講解如何精確地將這些載荷和邊界條件施加到模型上，以確保模擬結果能夠真實地反映實際工程中的受力狀態。 各領域分析的深度探索：從靜態到動態，從熱到流 本書將通過一係列深入的案例研究，展示有限元方法在不同工程領域的廣泛應用。 結構力學分析： 我們將從最基礎的靜態結構力學分析入手，探討應力、應變、位移的計算。讀者將學習如何進行杆件、梁、闆、殼以及實體結構的強度和剛度評估，識彆應力集中區域，並優化結構設計以滿足性能要求。我們將涵蓋屈麯分析，以評估結構在承受壓縮載荷時的穩定性。 熱分析： 掌握有限元在熱傳導、熱輻射和對流問題中的應用。讀者將學會如何模擬溫度分布、熱流密度和熱應力，這對於設計電子設備散熱器、發動機部件以及建築保溫係統至關重要。 流體動力學（CFD）基礎： 本書將介紹有限元方法在處理流體流動問題中的基本原理。我們將探討納維-斯托剋斯方程的離散化，以及如何使用有限元技術來模擬層流和湍流。讀者將瞭解如何分析速度場、壓力分布以及流體對物體錶麵的作用力，為航空航天、汽車工程和環境工程等領域的分析提供基礎。 振動與動力學分析： 深入研究結構的固有頻率、模態振型以及瞬態動力學響應。讀者將學會如何預測結構在外部激勵下的振動行為，避免共振，並進行衝擊和碰撞分析。 非綫性分析： 隨著工程復雜性的增加，非綫性行為的理解變得至關重要。本書將詳細闡述幾何非綫性（大變形）和材料非綫性（如塑性變形）的分析方法。讀者將學會如何處理接觸問題，模擬材料的損傷和斷裂，以及預測結構在極端載荷下的行為。 結果的解讀與驗證：從數據到洞察 數值分析的最終目的是為工程決策提供依據。本書將重點關注結果的解讀和驗證。我們將指導讀者如何有效地可視化分析結果，包括應力雲圖、位移動畫、溫度分布圖以及流場可視化。理解不同顔色和圖例的含義，以及如何從海量數據中提取關鍵信息是至關重要的。 此外，我們還將強調模型驗證的重要性。讀者將學習如何通過理論計算、實驗數據對比或與其他分析方法的交叉驗證來評估模擬結果的準確性。理解模型的局限性，並知道何時應該信任或質疑分析結果，是成為一名閤格的有限元分析師的關鍵。 實踐是檢驗真理的唯一標準：案例驅動的學習 本書的核心教學理念是通過實踐來掌握理論。每個章節都將配以詳細的、來自實際工程場景的案例研究。這些案例將涵蓋從簡單的零件分析到復雜的係統集成。讀者將跟隨案例步驟，親手完成模型的構建、網格的劃分、材料的定義、載荷的施加、求解的運行以及結果的後處理。通過這些親身實踐，讀者將深刻理解有限元分析的整個工作流程，並積纍解決實際問題的寶貴經驗。 走嚮更廣闊的領域：學習的延伸與進階 本書旨在為你提供堅實的有限元分析基礎，並激發你對更高級主題的進一步探索。我們將簡要介紹一些更前沿的領域，如多物理場耦閤分析（例如，流固耦閤、熱固耦閤）、損傷力學、疲勞分析以及優化設計。本書將為你打開通往更廣闊的工程分析世界的大門，讓你能夠自信地迎接未來的技術挑戰。 《工程分析的數字羅盤：有限元方法入門與實踐》將是你掌握現代工程分析工具的得力助手。通過係統性的理論講解和豐富的實踐案例，本書將幫助你從零開始，逐步成為一名精通有限元分析的工程師，為你的職業生涯注入強大的動力。