ANSYS 14.0机械与结构有限元分析从入门到精通 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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胡仁喜 等 编

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• ANSYS
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出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111409878

版次：2

商品编码：11195971

品牌：机工出版

包装：平装

开本：16开

出版时间：2013-02-01

用纸：胶版纸

正文语种：中文

内容简介

　　《ANSYS 14.0机械与结构有限元分析从入门到精通》以最新版本的ANSYS14.0为依据，对ANSYS分析的基本思路、操作步骤、应用技巧进行了详细介绍，并结合典型工程应用实例详细讲述了ANSYS在机械与结构工程中的应用方法。书中尽量避开了繁琐的理论叙述，从实际应用出发，结合作者使用该软件的经验，实例部分采用GUI方式一步一步地对操作过程进行了讲解。为了帮助用户熟悉ANSYS的相关操作命令，在每个实例的后面列出了分析过程的命令流文件。
　　全书分为10章：第1章为绪论；第2章介绍ANSYS14.0图形用户界面；第3章介绍建立实体模型；第4章介绍ANSYS分析基本步骤；第5章介绍静力分析；第6章介绍非线性分析；第7章介绍动力学分析；第8章介绍热分析；第9章介绍参数化与优化设计；第10章介绍网格、单元和子模型高级分析。
　　《ANSYS 14.0机械与结构有限元分析从入门到精通》适用于ANSYS软件的初中级用户，以及有初步使用经验的技术人员；《ANSYS 14.0机械与结构有限元分析从入门到精通》可作为理工科院校相关专业的高年级本科生、研究生及教师学习ANSYS软件的培训教材，也可作为从事结构分析相关行业的工程技术人员使用ANSYS软件的参考书。

目录

前言
第1章 绪论
1.1 有限单元法简介
1.1.1 有限单元法的基本思想
1.1.2 有限单元法的基本概型
1.1.3 有限单元法的分析步骤
1.2 ANSYS简介
1.2.1 ANSYS的发展
1.2.2 ANSYS的功能
1.3 ANSYS14.0的启动和配置
1.3.1 ANSYS14.0的启动
1.3.2 ANSYS14.0运行环境配置
1.4 程序结构
1.4.1 处理器
1.4.2 文件格式
1.4.3 输入方式
1.4.4 输出文件类型

第2章 ANSYS14.0图形用户界面
2.1 ANSYS14.0图形用户界面的组成
2.2 启动图形用户界面
2.3 对话框及其组件
2.3.1 文本框
2.3.2 单选列表
2.3.3 双列选择列表
2.3.4 标签对话框
2.3.5 选取框
2.4 通用菜单
2.4.1 文件菜单
2.4.2 选取菜单
2.4.3 列表菜单
2.4.4 绘图菜单
2.4.5 绘图控制菜单
2.4.6 工作平面菜单
2.4.7 参量菜单
2.4.8 宏菜单
2.4.9 菜单控制菜单
2.4.10 帮助菜单
2.5 输入窗口
2.6 主菜单
2.6.1 优选项
2.6.2 预处理器
2.6.3 求解器
2.6.4 通用后处理器
2.6.5 时间历程后处理器
2.6.6 记录编辑器
2.7 输出窗口
2.8 工具条
2.9 图形窗口
2.9.1 图形显示
2.9.2 多窗口绘图
2.9.3 增强图形显示
2.10 个性化界面
2.10.1 改变字体和颜色
2.10.2 改变GUI的启动菜单显示
2.10.3 改变菜单链接和对话框

第3章 建立实体模型
3.1 几何模型的输入
3.1.1 输入IGES单一实体
3.1.2 输入SAT单一实体
3.1.3 输入SAT实体集合
3.1.4 输入Parasolid单一实体
3.1.5 输入Parasolid实体集合
3.2 对输入模型修改
3.3 自主建模
3.3.1 自上而下建模
3.3.2 自下而上建模

第4章 ANSYS分析基本步骤
4.1 分析问题
4.1.1 问题描述
4.1.2 确定问题的范围
4.2 建立有限元模型
4.2.1 创建实体模型
4.2.2 对实体模型进行网格划分
4.3 施加载荷
4.4 进行求解
4.4.1 求解器的类别
4.4.2 求解检查
4.4.3 求解的实施
4.4.4 求解会碰到的问题
4.5 后处理
4.6 分析步骤示例——工字钢悬臂梁
4.6.1 分析问题
4.6.2 建立有限元模型
4.6.3 施加载荷
4.6.4 进行求解
4.6.5 后处理
4.6.6 命令流

第5章 静力分析
5.1 静力分析介绍
5.1.1 结构静力分析简介
5.1.2 静力分析的类型
5.1.3 静力分析基本步骤
5.2 平面问题静力分析实例
5.2.1 分析问题
5.2.2 建立模型
5.2.3 定义边界条件并求解
5.2.4 查看结果
5.2.5 命令流
5.3 轴对称结构静力分析实例
5.3.1 分析问题
5.3.2 建立模型
5.3.3 定义边界条件并求解
5.3.4 查看结果
5.4 周期对称结构的静力分析实例
5.4.1 分析问题
5.4.2 建立模型
5.4.3 定义边界条件并求解
5.4.4 查看结果
5.5 任意三维结构的静力分析实例
5.5.1 分析问题
5.5.2 建立模型
5.5.3 定义边界条件并求解
5.5.4 查看结果

第6章 非线性分析
6.1 非线性分析介绍
6.1.1 非线性分析简介
6.1.2 非线性分析的类型
6.1.3 非线性分析基本步骤
6.2 几何非线性分析实例
6.2.1 分析问题
6.2.2 建立模型
6.2.3 定义边界条件并求解
6.2.4 查看结果
6.2.5 命令流
6.3 材料非线性分析实例
6.3.1 分析问题
6.3.2 建立模型
6.3.3 定义边界条件并求解
6.3.4 查看结果
6.4 状态非线性分析实例
6.4.1 分析问题
6.4.2 建立模型
6.4.3 定义边界条件并求解
6.4.4 查看结果

第7章 动力学分析
7.1 动力分析介绍
7.1.1 动力分析简介
7.1.2 动力分析的类型
7.1.3 动力分析基本步骤
7.2 结构模态分析实例
7.2.1 分析问题
7.2.2 建立模型
7.2.3 进行模态设置、定义边界条件并求解
7.2.4 查看结果
7.2.5 命令流
7.3 谐响应分析实例
7.3.1 分析问题
7.3.2 建立模型
7.3.3 查看结果
7.4 瞬态动力学分析实例
7.4.1 分析问题
7.4.2 建立模型
7.4.3 进行瞬态动力分析设置、定义边界条件并求解
7.4.4 查看结果
7.5 响应谱分析实例
7.5.1 分析问题
7.5.2 建立模型

第8章 热分析
8.1 热分析介绍
8.1.1 热分析的类型
8.1.2 热分析的基本过程
8.2 热-结构耦合分析实例
8.2.1 分析问题
8.2.2 建立模型
8.2.3 求解
8.2.4 后处理
8.2.5 命令流模式
8.3 热-应力耦合分析实例
8.3.1 分析问题
8.3.2 建立模型
8.3.3 定义边界条件并求解
8.3.4 查看结果

第9章 参数化与优化设计
9.1 参数化设计语言
9.1.1 参数化设计语言介绍
9.1.2 参数化设计语言的功能
9.1.3 参数化设计语言实例
9.2 优化设计
9.2.1 优化设计介绍
9.2.2 优化中的基本概念
9.2.3 优化设计步骤
9.2.4 优化设计示例
9.3 拓扑优化
9.3.1 拓扑优化方法
9.3.2 拓扑优化步骤
9.3.3 拓扑优化示例

第10章 网格、单元和子模型高级分析
10.1 自适应网格划分
10.1.1 自适应网格的条件
10.1.2 自适应网格过程
10.1.3 自适应网格划分示例
10.2 子模型
10.2.1 子模型介绍
10.2.2 子模型方法
10.2.3 子模型过程
10.3 单元的生和死
10.3.1 单元的生和死介绍
10.3.2 单元的生和死方法
10.3.3 单元的生和死步骤
10.3.4 单元的生和死示例
……

前言/序言

现代工程仿真技术前沿：基于先进软件平台的数值计算与优化设计 本书聚焦于当前工程实践中至关重要的三大核心领域：材料科学的微观模拟、复杂流体力学问题的求解，以及面向全生命周期的产品可靠性评估。本书旨在为从事高端研发、高级工程设计以及相关领域教学与科研的人员，提供一套系统、深入且紧密贴合工业需求的知识体系与操作范例。 --- 第一部分：材料性能的精确表征与多尺度建模 本部分内容着眼于超越传统工程材料力学范畴，深入到材料内部结构与宏观性能之间的桥梁构建。我们将探讨如何利用先进的数值方法，对材料在不同尺度下的行为进行精确预测。 第一章：微观结构与本构关系的高级集成 本章将详细阐述晶体塑性理论（Crystal Plasticity Theory, CPT）在模拟金属变形中的应用。内容涵盖了从单晶体到多晶体材料的尺度衔接技术，重点剖析了位错运动、晶界滑移等微观机制如何驱动宏观塑性应变。我们将介绍如何利用先进的计算材料学工具，结合实验数据（如EBSD），建立起能够准确描述材料各向异性、应变硬化规律的非线性本构模型。 此外，本章还会深入探讨复合材料的界面行为。内容包括纤维/基体界面的脱粘、微裂纹的萌生与扩展过程的离散元（DEM）或扩展有限元方法（XFEM）模拟。重点在于建立损伤演化方程，以预测复合材料在极端载荷下的失效模式。 第二章：先进材料的动态响应与热力耦合 本部分将探讨材料在高速冲击、爆炸等非稳态条件下的响应。内容涉及泰勒因子（Taylor Factor）的修正、冲击波的传播与反射，以及粘塑性模型（如Johnson-Cook模型）的参数辨识与验证。我们特别关注超材料和功能梯度材料（FGM）的热力耦合分析。如何精确模拟材料内部温度梯度引起的应力场变化，以及相变对力学性能的影响，将是本章的重点。书中的案例将演示如何利用材料数据库接口，实现材料参数的自动化导入与管理。 --- 第二部分：复杂流体动力学与多物理场耦合仿真 本部分致力于解决工程领域中涉及流体运动、传热、化学反应等复杂耦合问题的求解策略与方法。 第三章：湍流模型的高级应用与LES/DNS方法 本章将系统梳理当前工业界主流的湍流建模技术。在雷诺平均纳维-斯托克斯（RANS）模型（如$k-omega$ SST模型）的局限性分析基础上，本书将重点介绍大涡模拟（LES）和直接数值模拟（DNS）在捕捉流场精细结构中的优势与挑战。详细讲解了亚格子模型（Subgrid-Scale Model）的选取原则，以及高阶数值格式（如高阶有限体积法）在保证精度与稳定性的平衡。案例分析将聚焦于复杂几何体（如航空旋翼、涡轮叶片）周围的流动分离与再附着现象。 第四章：多相流与界面追踪技术 本章深入探讨气-固、气-液、液-液等体系的建模。内容涵盖了欧拉-欧拉法、欧拉-拉格朗日法，以及针对自由表面流动和复杂界面演化的水平集（Level Set）方法和相场（Phase Field）方法。特别地，我们将展示如何利用这些方法模拟雾化过程、气泡动力学以及多孔介质中的渗流问题。计算过程中对网格畸变和界面平滑处理的技术细节将被详尽剖析。 第五章：流固耦合（FSI）的稳定求解策略 流固耦合是现代机械设计中的关键环节。本章将侧重于两种主要的耦合算法：单向耦合（One-way Coupling）和双向耦合（Two-way Coupling）。针对双向耦合，我们将详细介绍迭代式（Iterative）和直接式（Partitioned/Monolithic）求解器的选择标准、收敛性判据和稳定化技术，尤其是在高密度比（如叶片颤振）和结构大变形工况下的处理方法。 --- 第三部分：系统可靠性、优化设计与数据驱动方法 本部分从工程实践的最终目标——保证产品性能和寿命出发，探讨如何将仿真结果转化为可指导生产和决策的优化方案。 第六章：面向全生命周期的疲劳与断裂分析 本章超越了传统的应力-寿命（S-N）曲线分析。重点内容包括：高周疲劳（HCF）与低周疲劳（LCF）的耦合预测，基于断裂韧性（$K_{IC}$）的弹塑性断裂力学（EPFM）评估，以及疲劳裂纹扩展的数值模拟技术。我们将引入概率疲劳模型，结合蒙特卡洛模拟，评估由于材料不确定性导致的系统可靠性降低。书中的实例将详细展示如何利用损伤容限设计（Damage Tolerance Design）的原理进行后处理。 第七章：高级拓扑优化与增材制造（AM）设计 本章聚焦于利用先进的优化算法来重新定义结构设计空间。内容涵盖了密度法拓扑优化、水平集拓扑优化在制造约束条件下的应用。特别强调了如何将优化结果直接映射到增材制造工艺的限制（如最小特征尺寸、支撑结构需求）中。我们还将介绍如何进行热应力-结构拓扑优化，以应对选区激光熔化（SLM）过程中产生的残余应力问题。 第八章：数据驱动的仿真流程与代理模型构建 随着仿真计算量的激增，本章探讨了如何利用机器学习技术加速设计迭代。内容包括：如何使用响应面法（RSM）或高斯过程（Kriging）构建高保真仿真模型的代理模型（Surrogate Model），从而实现快速的参数敏感性分析和多目标优化。此外，本章还将介绍如何利用数据挖掘技术对历史仿真结果进行分类和趋势预测，辅助工程师快速定位潜在的设计缺陷。 --- 本书的特点： 本书内容全部基于行业领先的专业分析软件平台，侧重于高级接口操作、输入文件（Keywords）的精细化控制、后处理的定制化脚本编写（如Python集成），以及复杂问题的求解器设置与收敛性诊断。每一章节均配有详细的、具有挑战性的工程案例，旨在培养读者将理论知识转化为解决实际工程难题的实战能力。本书适合具备一定基础有限元或计算流体力学背景的工程师和研究生深入学习。

评分☆☆☆☆☆

我对这本书的期望已经超越了单纯的学习软件操作，它应该是一本能帮助我构建“工程师思维”的工具。精通有限元分析，意味着不仅要会用软件，更要能批判性地看待软件给出的结果。我希望书中能够包含一些关于结果验证和误差分析的章节。比如，如何利用简化的解析解或者已知的工程经验公式来交叉验证复杂模型的合理性？在不同单元类型（如四面体与六面体单元）的计算结果差异分析中，如何判断哪种结果更可靠？如果作者能分享一些他在实际项目中踩过的“坑”，以及如何避免这些陷阱的经验教训，那这本书的价值将是无价的。这种基于多年实践的“经验之谈”，往往比教科书上的标准流程更有指导意义，它能帮助我们理解软件的局限性，从而更审慎地将其应用于工程决策之中，真正实现从“操作员”到“分析专家”的飞跃。

评分☆☆☆☆☆

从排版和阅读体验上来说，这本书的细节处理也体现了作者的专业素养。清晰的图文对应是基础要求，我尤其看重公式的推导过程是否严谨且易于跟进。很多教科书在展示复杂的矩阵方程时，经常会跳过关键的推导步骤，让人在草稿纸上花费大量时间去补全，这极大地打断了学习的连贯性。这本书在介绍如本构关系、应力应变张量等核心数学工具时，如果能做到步步为营，甚至配上一些几何解释，那将是对读者极大的友好。此外，对于那些专业术语，最好能有统一且准确的中文和英文对照标注，方便我们查阅国际标准或官方文档。我观察到书的附录部分似乎包含了一些常用的工程常数表和快捷键列表，这些“边角料”虽然看起来不那么高深，却是日常工作效率的决定性因素，细节之处见真章，希望这些小工具的整理是全面且及时的。

评分☆☆☆☆☆

这本书的实体书拿在手里沉甸甸的，这通常预示着内容密度很高，不过，我更关注的是它在案例的广度和深度上的表现。很多市面上的有限元书籍，案例都过于简化，比如简单的拉伸、弯曲，看了之后感觉自己还是停留在玩具级别。我真正需要的是那种能反映真实工业场景复杂性的例子，比如非线性材料的接触分析、热力耦合问题，甚至是模态分析中对结构动态特性的精细捕捉。我期待这本书能提供一系列梯度递增的实战演练，从简单的静态分析起步，逐步过渡到更具挑战性的多物理场耦合。如果能附带一些高质量的分析报告模板或者后处理的可视化技巧分享，那就更完美了。毕竟，计算出结果只是第一步，如何清晰、有说服力地向他人展示你的分析过程和结论，也是“精通”的一部分。我留意到书中有提到关于用户自定义子程序（User Subroutines）的章节，这让我非常兴奋，因为在很多前沿的研究项目中，标准模块往往无法满足需求，能否灵活运用U子程序来扩展求解器的能力，是区分高级用户和普通操作员的关键。希望这部分内容不会是泛泛而谈，而是有具体的代码示例和详细的解释。

评分☆☆☆☆☆

对于一本技术工具书来说，软件版本的更新迭代速度总是让人头疼。我手上这本书虽然是基于特定版本，但在理论基础和核心算法的讲解上，它必须具有足够的“保鲜期”。我希望作者在描述那些底层物理原理时，能够做到超越软件界面的限制，让我们理解ANSYS求解器背后的核心思想。比如，在求解器的收敛性控制、求解算法的选择对结果精度的影响等方面，如果能有深入的剖析，那么即使未来软件升级了界面或功能名称，我们依然能够游刃有余地应对新环境。我个人的学习习惯是，当遇到一个不收敛的问题时，我希望能够迅速定位到是网格质量的问题、边界条件设置的不合理，还是材料模型的奇异性导致的。这本书如果能在“疑难杂症排查”方面提供一个系统的故障排除指南，那就太棒了。很多时候，解决一个棘手的工程问题，花在调试和排错上的时间远超正式计算的时间，如果这本书能帮我节省这部分摸索的时间，那它的价值就远超其定价了。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计确实挺抓人眼球的，那种深邃的蓝色调配上清晰的标题字体，一看就知道是本干货满满的技术书籍。我当初拿起它，很大程度上是被书名中“从入门到精通”这几个字所吸引。作为一名初涉CAE领域的研究生，我对有限元分析（FEA）的理论基础还算了解，但苦于缺乏实际操作的系统指导，尤其是在面对复杂工程问题时，常常感到力不从心。这本书的排版风格非常注重逻辑性，章节之间的衔接自然流畅，没有那种生硬的堆砌知识点的感觉。我特别欣赏作者在讲解基本概念时，总是能用非常形象的比喻来解释那些抽象的数学模型，这对于我这种需要快速建立直观理解的学习者来说，简直是福音。而且，书中似乎花了不少篇幅来介绍不同单元类型的选择标准以及网格划分的艺术，这一点非常关键，因为大家都知道，有限元分析的成败，一半取决于模型的质量。我希望它不仅仅是操作手册的简单罗列，而是能真正深入到“为什么这么做”的层面，引导我们建立起独立分析问题的能力，而不是只会套用别人的参数。从初步翻阅的感受来看，这本书的理论深度和实践指导性似乎找到了一个非常好的平衡点，值得期待后续内容的深入学习和应用。

评分☆☆☆☆☆

全部看完，勉强算是入门用书，精通？？算了吧，入门严格说都不够

评分☆☆☆☆☆

开始学习有限元分析，希望这书能有用

评分☆☆☆☆☆

好。

评分☆☆☆☆☆

购书方便送货快 急用购买有优势

评分☆☆☆☆☆

书还没看不过感觉还不错

评分☆☆☆☆☆

《ANSYS12.0机械与结构有限元分析从入门到精通》以最新版本ANSYS12.0为依据，对ANSYS分析的基本思路、操作步骤、应用技巧进行了详细介绍，并结合典型工程应用实例详细讲述了ANSYS在机械与结构工程中的应用方法。书中尽量避开了繁琐的理论描述，从实际应用出发，结合作者使用该软件的经验，实例部分采用GUI方式一步一步地对操作过程和步骤进行了讲解，为了帮助用户熟悉ANSYS的相关操作命令，在每个实例的后面列出了分析过程的命令流交件。

评分☆☆☆☆☆

本书内容讲解通俗易懂，是新手入门的好教材

评分☆☆☆☆☆

长度在5-200个字之间 填写您对此商品的使用心得，例如该商品或某功能为您带来的帮助，或使用过程中遇到的问题等。最多可输入200字

评分☆☆☆☆☆

举例多，讲解详细，光盘附带实例文件。