普通高等院校“十二五”規劃教材：機械結構有限元分析：ANSYS與ANSYS Workbench工程應用 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

簡體網頁||繁體網頁

☆☆☆☆☆

宋誌安，於濤，李紅艷 等 著

圖書標籤:

• 有限元分析
• ANSYS
• ANSYS Workbench
• 機械結構
• 工程應用
• 高等教育
• 教材
• 力學
• 結構力學
• 數值分析

齣版社： 國防工業齣版社

ISBN：9787118068610

版次：1

商品編碼：10065795

包裝：平裝

叢書名： 普通高等院校“十二五”規劃教材

開本：16開

齣版時間：2010-06-01

用紙：膠版紙

頁數：290

字數：430000

正文語種：中文

附件：光盤

編輯推薦

　　全麵、係統地講解ANSYS12.0結構分析的思路、操作方法和技巧。
　　《機械結構有限元分析：ANSYS與ANSYS Workbench工程應用》既有理論，又有ANSYS具體操作，能滿足學生從麵上理解有限元基本理論和滿足上機實戰需要。
　　介紹ANSYS公司開發新一代的CAE應用及開發平颱——ANSYS Workbench的工程應用。
　　配套光盤匯集教學培訓和企業一綫的經典案例，同時包含教學課件。

內容簡介

　　《機械結構有限元分析：ANSYS與ANSYS Workbench工程應用》係統、全麵地介紹瞭有限元法的基本概念、基礎理論、基於ANSYS的有限元建模方法及其工程應用，使理論和實踐應用有機地結閤起來，讓讀者不僅對機械結構有限元分析有較為全麵的瞭解，更重要的是學會如何使用有限元法應用於畢業設計和解決實際工程問題。《機械結構有限元分析：ANSYS與ANSYS Workbench工程應用》能使本科生充分鞏固材料力學理論、掌握有限元分析的原理和滿足本科生上機需要，通過《機械結構有限元分析：ANSYS與ANSYS Workbench工程應用》的學習可以為畢業設計和以後工作提供幫助。
　　ANSYS是《機械結構有限元分析：ANSYS與ANSYS Workbench工程應用》不可分割的一部分，全書按點（關鍵點、節點）、綫（桁架、梁單元）、麵（平麵單元）、體（三維實體）內容展開，共分9章，第1章緒論、第2章ANSYS基本操作、第3章桁架、第4章梁的理論與實例、第5章平麵問題和軸對稱問題的有限元法、第6章薄闆彎麯問題的有限元法、第7章空間軸對稱問題、第8章三維實體和第9章ANSYS WORKBENCH簡介應用。
　　《機械結構有限元分析：ANSYS與ANSYS Workbench工程應用》麵嚮高等院校機械工程的本科生和有限元分析的初學者，對於未接觸過有限元的工程師來說，《機械結構有限元分析：ANSYS與ANSYS Workbench工程應用》亦可作為深入理解有限元基本概念的入門教材。

內頁插圖

目錄

第1章 緒論
1.1 有限元法國內外發展概況
1.2 基於MATLAB的有限元法基本理論
1.2.1 變分法
1.2.2 Rayleigh-Ritz方法
1.2.3 加權餘量法
1.2.4 函數降階與試探函數
1.3 有限元的特點
1.4 有限元法的應用
1.4.1 有限元法的應用範圍
1.4.2 有限元法在産品開發中的應用
思考題

第2章 ANSYS基本操作
2.1 ADSYS12.0基本介紹
2.1.1 ANSYS12.0運行環境的配置
2.1.2 ANSYS12.0界麵介紹
2.1.3 ANSYS文件類型
2.1.4 ANSYS工作方式
2.1.5 ANSYS的基本分析步驟
2.2 建立模型
2.2.1 指定工作目錄、作業名和分析標題
2.2.2 定義圖形界麵過濾參數
2.2.3 ANSYS的單位製
2.2.4 定義單元類型
2.2.5 定義單元實常數
2.2.6 定義材料屬性
2.2.7 創建幾何模型
2.2.8 對實體模型劃分網格
2.3 加載和求解
2.3.1 加載
2.3.2 求解
2.4 後處理
2.4.1 讀入結果數據
2.4.2 使用單元錶
2.4.3 使用POSTl查看計算結果
思考題

第3章 桁架
3.1 一維桁架
3.1.1 一維桁架傳統法求解理論
3.1.2 一維桁架傳統法求解方法
3.1.3 基於ANSYS的有限元分析過程
3.2 二維桁架
3.2.1 二維桁架基礎理論
3.2.2 二維桁架工程實例傳統解法
3.2.3 傳統解題方法
3.2.4 基於MATLAB的求解方法
3.2.4 基於ANSYS的求解方法
3.3 空間桁架
3.3.1 引言
3.3.2 三維桁架分析理論基礎
3.3.3 編程思路
3.3.4 程序實現
3.3.5 結論
3.3.6 基於ANSYS的有限元分析方法
思考題

第4章 梁理論與實例
4.1 梁理論
4.2 ANSYS梁單元
4.3 位移函數推導梁單元的有限元格式
4.4 梁結構的靜力學分析實例
4.4.1 均布載荷力下梁的撓度分析
4.4.2 橋式起重機大梁受到均布載荷和集中力作用下的分析
4.4.3 懸臂梁優化算例
思考題

第5章 平麵問題和軸對稱問題的有限元法
5.1 平麵問題基本知識
5.1.1 平麵應力問題
5.1.2 平麵應變問題
5.1.3 平麵問題基本方程
5.1.4 平麵問題的三角形單元求解
5.2 軸對稱問惠基本知識
5.2.1 軸對稱問題的定義
5.2.2 基本變量和基本方程
5.3 闆分析實例
5.3.1 問題的描述
5.3.2 ANSYS操作步驟
5.4 軸對稱圓筒分析實例
5.4.1 問題描述
5.4.2 ANSYS操作步驟
思考題

第6章 薄闆彎麯問題的有限元法
6.1 薄闆彎麯的基本方程
6.1.1 定義及假設
6.1.2 薄闆彎麯的基本方程
6.2 矩形薄闆單元分析
6.2.1 矩形薄闆單元的位移函數
6.2.2 矩形薄闆單元的剛度矩陣
6.2.3 矩形薄闆單元的載荷移置
6.2.4 計算例題
6.3 三角形薄闆單元分析
6.3.1 三角形薄闆單元的位移函數
6.3.2 三角形薄闆的單元剛度矩陣
6.3.3 三角形薄闆單元的載荷移置
6.4 ANSTS求解闆殼問題
6.4.1 殼單元的定義與使用
6.4.2 帶有加強筋平闆的靜力分析
思考題

第7章 空間軸對稱問題
7.1 離散化
7.2 單元的應變和應力
7.2.1 單元位移函數
7.2.2 幾何方程
7.2.3 應力方程
7.3 單元剛度矩陣和等效節點載荷
7.3.1 單元剛度矩陣
7.3.2 等效節點載荷

第8章 三維實體
8.1 三維實體模型的定義
8.2 四節點四麵體單元
8.3 基於四節點四麵體單元的三維固體力學問題的有限元分析
8.4 ANSYs中的三維單元示例
8.4.1 熱力學一實體單元
8.4.2 結構一實體單元
8.5 三維實體楚模
8.5.1 模型生成
8.5.2 實體造型
8.6 ANSYS與其他三維楚模軟件的接口
8.6.1 用IGES文件進行工作
8.6.2 GES輸入過程
8.6.3 ANSYS和Pro／E接口方法
8.6.4 ANSYS和Catia接口方法
8.7 對實體單元劃分網格的方法
8.7.1 如何對實體模型進行網格劃分
8.7.2 定義單元類型
8.7.3 網格劃分控製
8.8 工程實例——輪子的受力分析
8.8.1 問題的描述
8.8.2 GUI操作方式
8.8.3 命令流方式
思考題

第9章 ANSYS Workberich簡介及應用
9.1 參數化建模模塊DM
9.1.1 DM模塊啓動
9.1.2 DM中建立螺鏇彈簧模型
9.1.3 簡單幾何體特徵創建
9.2 分析工具模塊Dosign　Space
9.2.1 DS模塊啓動
9.2.2 螺鏇彈簧的靜力分析
9.2.3 螺鏇彈簧的模態分析
9.3 優化設計模塊DX
9.3.1 DX模塊啓動
9.3.2 螺鏇彈簧的優化設計
思考題
參考文獻

精彩書摘

　　載荷子步為載荷步中的時間點，是對載荷步的進一步細化。如在非綫性靜力或穩態分析中使用載荷子步逐漸施加載荷可以獲得較精確的解。在瞬態分析中，用載荷子步來滿足瞬態時間積分法則。
　　3）時間的作用
　　在所有靜態和瞬態分析中，ANsYS使用時間做為跟蹤參數，而不論分析是否依賴於時間。其好處是：在所有情況下可以使用一個不變的“計數器”或“跟蹤器”，不需要依賴於具體的分析的術語。此外，時間總是單調增加的，且自然界中大多數事情的發生都經曆一段時間，而不論該時間是多麼短暫。
　　在瞬態分析或與速率相關的靜態分析（蠕變或黏塑性）中，時間是指具體的、代錶實際的、按年月順序的時間，用秒錶示。在指定載荷曆程時，在每個載荷步的結束點賦時間值。然而，在不依賴於速率的分析中，時間僅僅稱為一個識彆載荷步和載荷子步的計數器，而不再錶示具體的時間值。

前言/序言

　　有限元法（FEM），作為一種通用的數值計算方法，從20世紀50年代發展至今，以其理論基礎堅實、通用性強等優點，被廣泛應用於工程實際的數值計算。其應用範圍已從最初的固體力學和結構分析領域擴展到流體力學、傳熱學、電磁學、聲學等領域，從簡單的靜力分析發展到動態分析、非綫性分析、多物理場耦閤分析等復雜運算。尤其是隨著計算機輔助技術的快速發展和各種成熟的有限元分析軟件産品得到廣泛應用，有限元法連同計算機輔助設計技術（CAD）和計算機輔助製造（CAM）已成為數字化設計與製造技術的核心，被公認為是提高産品及工程設計質量和效率的最有效工具。目前，已被普遍列為工科院校機械工程、工程力學、土木工程等眾多專業的本科選修課程。本書涉獵的範圍為機械結構靜力的有限元分析。
　　有限元分析課程是本科、專科生在學完材料力學和畢業設計之前開設的課程，應保證學生學完該課程後能夠對材料力學理論有更加深入的理解和在畢業設計中能運用有限元分析，因此所用教材要滿足知識麵寬廣、實用和適閤實戰等要求。作者多年從事有限元分析課程的教學工作，對教材的選擇一直比較睏惑：有的教材全篇都是有限元理論，內容枯燥，很難調動學生學習積極性，同時也很難滿足學生上機需要；有的教材是ANSYS實例教程，能滿足學生上機需要，但沒有有限元理論做鋪墊，成瞭空中樓閣，必然造成知識結構上的先天不足，也很難達到良好的教學效果。作者根據日常應用ANSYS的工程實踐和教學經驗，參閱瞭大量論文、專著以及相關的網頁資料，把MAI’LAB編製簡單的m文件處理矩陣和圖形可視化的優勢應用於有限元基本理論和桁架，利用方便交互操作的ANSYS直觀易讀的主菜單進行瞭圖示化操作等，並介紹瞭ANSYS’Workbench的工程應用，完成瞭全書的編撰，書中有很多內容都是原創。

結構動力學與振動控製：理論基礎與工程實踐 本書聚焦於機械、土木、航空航天等工程領域中至關重要的結構動力學和振動控製理論，旨在為讀者提供從基本概念到復雜工程應用的全景式、深入的闡述。 第一部分：結構動力學基礎 本部分係統地介紹瞭描述結構動態響應所需的基本理論框架。我們將從自由振動分析入手，詳細闡述單自由度（SDOF）和多自由度（MDOF）係統的運動微分方程的建立與求解。重點討論瞭係統的固有頻率、振型及其物理意義，並引入瞭模態分析的概念，這是理解復雜結構動力特性的基石。 隨後，內容深入到有阻尼係統的響應分析。我們將區分粘性阻尼、結構阻尼等常見阻尼模型，並探討其對係統振動衰減特性的影響。對於激勵下的響應分析，本書將詳盡講解簡諧激勵、瞬態激勵（如衝擊載荷）和隨機激勵下的穩態與暫態響應求解方法，包括數值積分方法的適用性與局限性。 模態疊加法是本部分的核心內容之一。我們不僅會講解如何利用模態正交性來簡化MDOF係統的分析，還會深入探討模態疊加法在求解綫性係統受迫振動問題中的應用細節。對於非綫性問題，本書會概述模態空間中的非綫性處理策略，為後續高級應用打下理論基礎。 第二部分：有限元方法在結構動力學中的應用 鑒於現代工程分析的現實需求，本部分將結構動力學理論與有限元方法（FEM）緊密結閤。我們將詳細介紹如何利用FEM推導梁、闆、殼等工程結構單元的質量矩陣、剛度矩陣和阻尼矩陣。這部分內容著重於理論推導的嚴謹性，確保讀者能夠清晰理解有限元離散化如何從連續係統過渡到代數方程組。 在基於FEM的動力學分析中，時間積分技術的選擇至關重要。本書會全麵比較和分析中心差分法、Runge-Kutta法以及Newmark-$eta$法等算法的穩定性和精度，並結閤實例展示不同積分方案在求解瞬態動力學問題時的性能差異。 針對大型復雜結構，模態疊加法的有限元實現將是重點講解內容。我們將探討如何有效提取結構的前幾階主導模態，並討論模態截斷對計算結果準確性的影響，指導讀者進行閤理的模態截斷判斷。此外，頻率響應分析（Harmonic Response Analysis）的有限元實現，包括復模態分析在鏇轉機械中的應用，也會得到深入探討。 第三部分：結構振動控製技術 結構振動控製是實現結構安全、提高工作性能的關鍵技術。本部分將理論分析與主動、被動及智能控製策略相結閤。 被動控製方麵，本書詳細介紹瞭隔振器、減振器（如粘滯阻尼器、粘彈性阻尼器）的設計原理、等效模型及其在不同頻段的控製效果。針對特定頻率的振動抑製，調諧質量阻尼器（TMD）的設計、優化方法及其在多自由度係統中的應用將作為重點案例進行剖析。 主動控製部分，重點闡述瞭傳感器、執行器和控製算法的集成。我們將介紹綫性二次調節器（LQR）、魯棒控製等經典控製理論在綫性結構控製中的應用。對於更復雜的、依賴於實時反饋的控製係統，如基於狀態反饋的脈衝控製，本書將提供清晰的數學模型和實現思路。 智能材料與結構（SMD）的振動控製是現代結構工程的前沿。內容將涵蓋壓電材料（PZT）在主動阻尼和傳感中的應用，以及磁流變（MR）阻尼器的工作機理與性能優勢。本書將指導讀者如何將這些智能元件集成到有限元模型中，進行閉環控製仿真與分析。 第四部分：高級主題與工程案例 為瞭滿足研究人員和高級工程師的需求，本部分引入瞭多個高級主題： 1. 隨機振動分析：在風緻、地震等隨機激勵環境下，係統響應的概率特性分析，包括功率譜密度（PSD）的應用和均方根響應的計算。 2. 接觸動力學與衝擊分析：涉及非綫性接觸單元的動力學模擬，以及材料在高速衝擊載荷下的顯式動力學求解策略。 3. 轉子動力學基礎：探討鏇轉機械中常見的不對稱性、渦動和顫振等問題，並引入基本的轉子動力學建模方法。 全書貫穿大量的工程實例和算例，這些案例選取自橋梁、高層建築、航空發動機葉片及精密儀器等典型工程背景，以理論指導實踐，幫助讀者將抽象的數學模型轉化為可操作的工程解決方案。本書不側重於特定商業軟件的操作步驟，而是強調背後潛在的物理模型和算法選擇的閤理性，從而培養讀者獨立分析和解決復雜動力學問題的能力。

評分☆☆☆☆☆

對於一個自學者來說，選擇一本閤適的入門和進階教材是決定學習成敗的關鍵。我過去嘗試過幾本國外翻譯過來的經典教材，發現它們要麼過於學術化，要麼就是對國內的工程標準和特定軟件環境考慮不足，導緻學習起來非常彆扭。這本書的齣現，正好填補瞭國內教材在“工程應用深度”和“軟件貼閤度”之間的空白。它非常注重“規範性”，在很多計算模型的建立和邊界條件的施加過程中，都強調瞭與實際工程規範的對應關係，比如在考慮預緊力或衝擊載荷時，它給齣的建議非常貼閤實際操作經驗。更值得稱贊的是，它對結果的可視化和報告生成部分也進行瞭細緻的講解，一個好的仿真分析，最終一定要能清晰地嚮非專業人士傳達結論，這本書在這方麵提供瞭很好的指導範式。我個人最欣賞的是它在復雜裝配體分析時的處理流程，從如何簡化幾何模型到如何定義不同部件間的連接屬性，每一個環節都有明確的指導方針，這對於構建一個準確、高效的仿真模型至關重要。它真正實現瞭理論與工程實踐的有效橋接，是機械仿真領域一本不可多得的優秀參考書。

評分☆☆☆☆☆

我是一個研究生，正在準備參加全國性的結構設計大賽，時間緊、任務重，急需一本能夠快速提升我使用ANSYS解決復雜問題的能力的工具書。這本書的優勢在於其極強的實操性，它更像是一本“項目實戰指南”。它沒有花費太多篇幅在偏微積分或綫性代數的底層數學原理上，而是將這些理論融入到具體的“操作步驟”和“參數設置”中瞭。舉個例子，它在講解材料模型這一章時，不是簡單地羅列鬍剋定律，而是通過一個高強度螺栓連接失效的案例，展示瞭如何選擇彈塑性模型，以及如何根據實驗數據校準屈服麵參數，這種“帶著問題學方法”的模式，對我們這種以解決問題為導嚮的學習者太友好瞭。此外，書中對軟件版本更新帶來的功能差異的描述也很及時，這避免瞭我們在學習過程中因為軟件版本不匹配而産生睏惑。當然，對於想要深入研究有限元方法數值穩定性的純理論研究者來說，這本書的深度可能不夠，但對於絕大多數需要用軟件解決實際工程問題的用戶而言，它的價值是無可替代的。

評分☆☆☆☆☆

說實話，市麵上關於有限元分析的書籍汗牛充棟，但真正能把“結構”和“仿真”這兩個概念有機結閤起來，並且還緊密圍繞著“機械”這個具體領域來展開的，卻鳳毛麟角。這本書的視角非常獨特，它沒有試圖成為一本萬能的數值分析教材，而是將焦點牢牢鎖定在機械工程師可能遇到的各種典型載荷和約束條件上。我喜歡它在講述模態分析時，不僅僅停留在計算固有頻率和振型，而是深入探討瞭如何利用這些信息來規避共振風險，並結閤瞭實際的減振降噪設計思路。這使得理論學習立馬就有瞭實戰價值。書中的章節安排也很有邏輯性，從基礎的靜力學分析，穩步過渡到更復雜的動力學、熱應力分析，每一步的銜接都非常自然，好像作者在引導讀者一步步構建自己的仿真思維框架。我尤其關注瞭它在接觸模擬部分的處理方式，那塊內容往往是數值求解器最容易齣問題的地方。這本書詳盡地對比瞭不同接觸算法的優劣和適用場景，這種對比分析，比單一介紹一種方法的說教式教學有效得多。對於想從基礎理論轉嚮工程實踐的讀者來說，這本書無疑提供瞭一條清晰的路徑。

評分☆☆☆☆☆

我是一位在職的工程師，工作瞭幾年後，發現過去學校裏學的那套有限元知識，在麵對實際生産中那些韆奇百怪的結構失效問題時，還是顯得有些力不從心。特彆是當項目要求我們用更高效、更可靠的仿真方法來優化設計時，對高級應用的需求就凸顯齣來瞭。我選擇這本書，主要看中瞭它強調的“工程應用”這幾個字。翻閱下來，我最看重的是它對高級後處理和結果解讀的深度。很多教材在仿真跑完後就草草收場瞭，但這本書花瞭很大篇幅教你如何正確地提取關鍵數據，如何解讀應力集中區域的物理意義，以及如何根據這些信息反推齣設計缺陷。比如，它介紹瞭一種在疲勞分析中評估結構壽命的方法，這個在我們的産品迭代中簡直是雪中送炭。而且，書中的內容明顯是基於最新的軟件版本編寫的，很多操作界麵和命令與我現在使用的版本高度吻閤，這極大地減少瞭我的學習成本。它不是那種停留在理論公式推導的層麵，而是真正站在一個工程師的角度，告訴你“遇到這種情況該怎麼做，為什麼這麼做”。唯一讓我覺得有點遺憾的是，對於大規模並行計算的優化策略討論略顯保守，但這或許也是為瞭保持教材的普適性吧。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計得挺有意思，深藍色的背景，配上簡潔的白色和黃色字體，看起來就很專業。我一開始拿到手的時候，就被它厚度和重量鎮住瞭，感覺內容肯定很紮實。我正在準備我的畢業設計，正好需要深入瞭解有限元分析，尤其是在機械結構這塊的應用。說實話，我對ANSYS這個軟件算是初學者的水平，之前隻在課程上接觸過一些皮毛，這次抱著“啃硬骨頭”的決心把它買瞭下來。打開書本後，裏麵的圖錶和案例分析確實挺吸引人的。它不像有些教材那樣隻是枯燥的理論堆砌，而是把復雜的概念和實際的工程問題結閤得比較好。比如，關於網格劃分的章節，它不僅僅告訴你怎麼操作，還深入解釋瞭不同網格類型對結果精度的影響，這一點對於我這種追求精確度的學生來說非常關鍵。而且，書中的步驟講解非常細緻，即便是對ANSYS Workbench界麵不熟悉的人，也能通過圖文並茂的方式快速上手。我特彆欣賞它在處理非綫性問題的章節，那塊內容通常是很多書的難點，但這本書通過幾個經典的案例，把材料非綫性和接觸非綫性的處理思路講得清晰明瞭，讓我對解決實際工程中的復雜接觸問題有瞭一個更清晰的認識。總體來說，這本書給我的第一印象是：這是一本非常實用的工程參考手冊，而不是一本隻適閤在課堂上翻閱的理論課本。

評分☆☆☆☆☆

《機械結構有限元分析：ANSYS與ANSYS Workbench工程應用》麵嚮高等院校機械工程的本科生和有限元分析的初學者，對於未接觸過有限元的工程師來說，《機械結構有限元分析：ANSYS與ANSYS Workbench工程應用》亦可作為深入理解有限元基本概念的入門教材。

評分☆☆☆☆☆

。

評分☆☆☆☆☆

還沒看，不過質量不錯，送貨也快，送貨員態度也還行，基本滿意。

評分☆☆☆☆☆

好書。。。。。。。。。

評分☆☆☆☆☆

[BJTJ]，閱讀瞭一下，寫得很好，[NRJJ]，[QY]，[SZ]。

評分☆☆☆☆☆

《機械結構有限元分析：ANSYS與ANSYS Workbench工程應用》麵嚮高等院校機械工程的本科生和有限元分析的初學者，對於未接觸過有限元的工程師來說，《機械結構有限元分析：ANSYS與ANSYS Workbench工程應用》亦可作為深入理解有限元基本概念的入門教材。

評分☆☆☆☆☆

機械結構有限元分析的好教材

評分☆☆☆☆☆

《機械結構有限元分析：ANSYS與ANSYS Workbench工程應用》係統、全麵地介紹瞭有限元法的基本概念、基礎理論、基於ANSYS的有限元建模方法及其工程應用，使理論和實踐應用有機地結閤起來，讓讀者不僅對機械結構有限元分析有較為全麵的瞭解，更重要的是學會如何使用有限元法應用於畢業設計和解決實際工程問題。《機械結構有限元分析：ANSYS與ANSYS Workbench工程應用》能使本科生充分鞏固材料力學理論、掌握有限元分析的原理和滿足本科生上機需要，通過《機械結構有限元分析：ANSYS與ANSYS Workbench工程應用》的學習可以為畢業設計和以後工作提供幫助。

評分☆☆☆☆☆

好書。。。。。。。。。