ANSYS 14.0機械與結構有限元分析從入門到精通 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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鬍仁喜 等 編

圖書標籤:

• ANSYS
• 有限元分析
• 機械分析
• 結構分析
• 入門
• 教程
• 仿真
• 工程
• 14
• 0
• 數值計算

齣版社： 機械工業齣版社

ISBN：9787111409878

版次：2

商品編碼：11195971

品牌：機工齣版

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2013-02-01

用紙：膠版紙

正文語種：中文

內容簡介

　　《ANSYS 14.0機械與結構有限元分析從入門到精通》以最新版本的ANSYS14.0為依據，對ANSYS分析的基本思路、操作步驟、應用技巧進行瞭詳細介紹，並結閤典型工程應用實例詳細講述瞭ANSYS在機械與結構工程中的應用方法。書中盡量避開瞭繁瑣的理論敘述，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進行瞭講解。為瞭幫助用戶熟悉ANSYS的相關操作命令，在每個實例的後麵列齣瞭分析過程的命令流文件。
　　全書分為10章：第1章為緒論；第2章介紹ANSYS14.0圖形用戶界麵；第3章介紹建立實體模型；第4章介紹ANSYS分析基本步驟；第5章介紹靜力分析；第6章介紹非綫性分析；第7章介紹動力學分析；第8章介紹熱分析；第9章介紹參數化與優化設計；第10章介紹網格、單元和子模型高級分析。
　　《ANSYS 14.0機械與結構有限元分析從入門到精通》適用於ANSYS軟件的初中級用戶，以及有初步使用經驗的技術人員；《ANSYS 14.0機械與結構有限元分析從入門到精通》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軟件的培訓教材，也可作為從事結構分析相關行業的工程技術人員使用ANSYS軟件的參考書。

目錄

前言
第1章 緒論
1.1 有限單元法簡介
1.1.1 有限單元法的基本思想
1.1.2 有限單元法的基本概型
1.1.3 有限單元法的分析步驟
1.2 ANSYS簡介
1.2.1 ANSYS的發展
1.2.2 ANSYS的功能
1.3 ANSYS14.0的啓動和配置
1.3.1 ANSYS14.0的啓動
1.3.2 ANSYS14.0運行環境配置
1.4 程序結構
1.4.1 處理器
1.4.2 文件格式
1.4.3 輸入方式
1.4.4 輸齣文件類型

第2章 ANSYS14.0圖形用戶界麵
2.1 ANSYS14.0圖形用戶界麵的組成
2.2 啓動圖形用戶界麵
2.3 對話框及其組件
2.3.1 文本框
2.3.2 單選列錶
2.3.3 雙列選擇列錶
2.3.4 標簽對話框
2.3.5 選取框
2.4 通用菜單
2.4.1 文件菜單
2.4.2 選取菜單
2.4.3 列錶菜單
2.4.4 繪圖菜單
2.4.5 繪圖控製菜單
2.4.6 工作平麵菜單
2.4.7 參量菜單
2.4.8 宏菜單
2.4.9 菜單控製菜單
2.4.10 幫助菜單
2.5 輸入窗口
2.6 主菜單
2.6.1 優選項
2.6.2 預處理器
2.6.3 求解器
2.6.4 通用後處理器
2.6.5 時間曆程後處理器
2.6.6 記錄編輯器
2.7 輸齣窗口
2.8 工具條
2.9 圖形窗口
2.9.1 圖形顯示
2.9.2 多窗口繪圖
2.9.3 增強圖形顯示
2.10 個性化界麵
2.10.1 改變字體和顔色
2.10.2 改變GUI的啓動菜單顯示
2.10.3 改變菜單鏈接和對話框

第3章 建立實體模型
3.1 幾何模型的輸入
3.1.1 輸入IGES單一實體
3.1.2 輸入SAT單一實體
3.1.3 輸入SAT實體集閤
3.1.4 輸入Parasolid單一實體
3.1.5 輸入Parasolid實體集閤
3.2 對輸入模型修改
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分析基本步驟
4.1 分析問題
4.1.1 問題描述
4.1.2 確定問題的範圍
4.2 建立有限元模型
4.2.1 創建實體模型
4.2.2 對實體模型進行網格劃分
4.3 施加載荷
4.4 進行求解
4.4.1 求解器的類彆
4.4.2 求解檢查
4.4.3 求解的實施
4.4.4 求解會碰到的問題
4.5 後處理
4.6 分析步驟示例——工字鋼懸臂梁
4.6.1 分析問題
4.6.2 建立有限元模型
4.6.3 施加載荷
4.6.4 進行求解
4.6.5 後處理
4.6.6 命令流

第5章 靜力分析
5.1 靜力分析介紹
5.1.1 結構靜力分析簡介
5.1.2 靜力分析的類型
5.1.3 靜力分析基本步驟
5.2 平麵問題靜力分析實例
5.2.1 分析問題
5.2.2 建立模型
5.2.3 定義邊界條件並求解
5.2.4 查看結果
5.2.5 命令流
5.3 軸對稱結構靜力分析實例
5.3.1 分析問題
5.3.2 建立模型
5.3.3 定義邊界條件並求解
5.3.4 查看結果
5.4 周期對稱結構的靜力分析實例
5.4.1 分析問題
5.4.2 建立模型
5.4.3 定義邊界條件並求解
5.4.4 查看結果
5.5 任意三維結構的靜力分析實例
5.5.1 分析問題
5.5.2 建立模型
5.5.3 定義邊界條件並求解
5.5.4 查看結果

第6章 非綫性分析
6.1 非綫性分析介紹
6.1.1 非綫性分析簡介
6.1.2 非綫性分析的類型
6.1.3 非綫性分析基本步驟
6.2 幾何非綫性分析實例
6.2.1 分析問題
6.2.2 建立模型
6.2.3 定義邊界條件並求解
6.2.4 查看結果
6.2.5 命令流
6.3 材料非綫性分析實例
6.3.1 分析問題
6.3.2 建立模型
6.3.3 定義邊界條件並求解
6.3.4 查看結果
6.4 狀態非綫性分析實例
6.4.1 分析問題
6.4.2 建立模型
6.4.3 定義邊界條件並求解
6.4.4 查看結果

第7章 動力學分析
7.1 動力分析介紹
7.1.1 動力分析簡介
7.1.2 動力分析的類型
7.1.3 動力分析基本步驟
7.2 結構模態分析實例
7.2.1 分析問題
7.2.2 建立模型
7.2.3 進行模態設置、定義邊界條件並求解
7.2.4 查看結果
7.2.5 命令流
7.3 諧響應分析實例
7.3.1 分析問題
7.3.2 建立模型
7.3.3 查看結果
7.4 瞬態動力學分析實例
7.4.1 分析問題
7.4.2 建立模型
7.4.3 進行瞬態動力分析設置、定義邊界條件並求解
7.4.4 查看結果
7.5 響應譜分析實例
7.5.1 分析問題
7.5.2 建立模型

第8章 熱分析
8.1 熱分析介紹
8.1.1 熱分析的類型
8.1.2 熱分析的基本過程
8.2 熱-結構耦閤分析實例
8.2.1 分析問題
8.2.2 建立模型
8.2.3 求解
8.2.4 後處理
8.2.5 命令流模式
8.3 熱-應力耦閤分析實例
8.3.1 分析問題
8.3.2 建立模型
8.3.3 定義邊界條件並求解
8.3.4 查看結果

第9章 參數化與優化設計
9.1 參數化設計語言
9.1.1 參數化設計語言介紹
9.1.2 參數化設計語言的功能
9.1.3 參數化設計語言實例
9.2 優化設計
9.2.1 優化設計介紹
9.2.2 優化中的基本概念
9.2.3 優化設計步驟
9.2.4 優化設計示例
9.3 拓撲優化
9.3.1 拓撲優化方法
9.3.2 拓撲優化步驟
9.3.3 拓撲優化示例

第10章 網格、單元和子模型高級分析
10.1 自適應網格劃分
10.1.1 自適應網格的條件
10.1.2 自適應網格過程
10.1.3 自適應網格劃分示例
10.2 子模型
10.2.1 子模型介紹
10.2.2 子模型方法
10.2.3 子模型過程
10.3 單元的生和死
10.3.1 單元的生和死介紹
10.3.2 單元的生和死方法
10.3.3 單元的生和死步驟
10.3.4 單元的生和死示例
……

前言/序言

現代工程仿真技術前沿：基於先進軟件平颱的數值計算與優化設計 本書聚焦於當前工程實踐中至關重要的三大核心領域：材料科學的微觀模擬、復雜流體力學問題的求解，以及麵嚮全生命周期的産品可靠性評估。本書旨在為從事高端研發、高級工程設計以及相關領域教學與科研的人員，提供一套係統、深入且緊密貼閤工業需求的知識體係與操作範例。 --- 第一部分：材料性能的精確錶徵與多尺度建模 本部分內容著眼於超越傳統工程材料力學範疇，深入到材料內部結構與宏觀性能之間的橋梁構建。我們將探討如何利用先進的數值方法，對材料在不同尺度下的行為進行精確預測。 第一章：微觀結構與本構關係的高級集成 本章將詳細闡述晶體塑性理論（Crystal Plasticity Theory, CPT）在模擬金屬變形中的應用。內容涵蓋瞭從單晶體到多晶體材料的尺度銜接技術，重點剖析瞭位錯運動、晶界滑移等微觀機製如何驅動宏觀塑性應變。我們將介紹如何利用先進的計算材料學工具，結閤實驗數據（如EBSD），建立起能夠準確描述材料各嚮異性、應變硬化規律的非綫性本構模型。 此外，本章還會深入探討復閤材料的界麵行為。內容包括縴維/基體界麵的脫粘、微裂紋的萌生與擴展過程的離散元（DEM）或擴展有限元方法（XFEM）模擬。重點在於建立損傷演化方程，以預測復閤材料在極端載荷下的失效模式。 第二章：先進材料的動態響應與熱力耦閤 本部分將探討材料在高速衝擊、爆炸等非穩態條件下的響應。內容涉及泰勒因子（Taylor Factor）的修正、衝擊波的傳播與反射，以及粘塑性模型（如Johnson-Cook模型）的參數辨識與驗證。我們特彆關注超材料和功能梯度材料（FGM）的熱力耦閤分析。如何精確模擬材料內部溫度梯度引起的應力場變化，以及相變對力學性能的影響，將是本章的重點。書中的案例將演示如何利用材料數據庫接口，實現材料參數的自動化導入與管理。 --- 第二部分：復雜流體動力學與多物理場耦閤仿真 本部分緻力於解決工程領域中涉及流體運動、傳熱、化學反應等復雜耦閤問題的求解策略與方法。 第三章：湍流模型的高級應用與LES/DNS方法 本章將係統梳理當前工業界主流的湍流建模技術。在雷諾平均納維-斯托剋斯（RANS）模型（如$k-omega$ SST模型）的局限性分析基礎上，本書將重點介紹大渦模擬（LES）和直接數值模擬（DNS）在捕捉流場精細結構中的優勢與挑戰。詳細講解瞭亞格子模型（Subgrid-Scale Model）的選取原則，以及高階數值格式（如高階有限體積法）在保證精度與穩定性的平衡。案例分析將聚焦於復雜幾何體（如航空鏇翼、渦輪葉片）周圍的流動分離與再附著現象。 第四章：多相流與界麵追蹤技術 本章深入探討氣-固、氣-液、液-液等體係的建模。內容涵蓋瞭歐拉-歐拉法、歐拉-拉格朗日法，以及針對自由錶麵流動和復雜界麵演化的水平集（Level Set）方法和相場（Phase Field）方法。特彆地，我們將展示如何利用這些方法模擬霧化過程、氣泡動力學以及多孔介質中的滲流問題。計算過程中對網格畸變和界麵平滑處理的技術細節將被詳盡剖析。 第五章：流固耦閤（FSI）的穩定求解策略 流固耦閤是現代機械設計中的關鍵環節。本章將側重於兩種主要的耦閤算法：單嚮耦閤（One-way Coupling）和雙嚮耦閤（Two-way Coupling）。針對雙嚮耦閤，我們將詳細介紹迭代式（Iterative）和直接式（Partitioned/Monolithic）求解器的選擇標準、收斂性判據和穩定化技術，尤其是在高密度比（如葉片顫振）和結構大變形工況下的處理方法。 --- 第三部分：係統可靠性、優化設計與數據驅動方法 本部分從工程實踐的最終目標——保證産品性能和壽命齣發，探討如何將仿真結果轉化為可指導生産和決策的優化方案。 第六章：麵嚮全生命周期的疲勞與斷裂分析 本章超越瞭傳統的應力-壽命（S-N）麯綫分析。重點內容包括：高周疲勞（HCF）與低周疲勞（LCF）的耦閤預測，基於斷裂韌性（$K_{IC}$）的彈塑性斷裂力學（EPFM）評估，以及疲勞裂紋擴展的數值模擬技術。我們將引入概率疲勞模型，結閤濛特卡洛模擬，評估由於材料不確定性導緻的係統可靠性降低。書中的實例將詳細展示如何利用損傷容限設計（Damage Tolerance Design）的原理進行後處理。 第七章：高級拓撲優化與增材製造（AM）設計 本章聚焦於利用先進的優化算法來重新定義結構設計空間。內容涵蓋瞭密度法拓撲優化、水平集拓撲優化在製造約束條件下的應用。特彆強調瞭如何將優化結果直接映射到增材製造工藝的限製（如最小特徵尺寸、支撐結構需求）中。我們還將介紹如何進行熱應力-結構拓撲優化，以應對選區激光熔化（SLM）過程中産生的殘餘應力問題。 第八章：數據驅動的仿真流程與代理模型構建 隨著仿真計算量的激增，本章探討瞭如何利用機器學習技術加速設計迭代。內容包括：如何使用響應麵法（RSM）或高斯過程（Kriging）構建高保真仿真模型的代理模型（Surrogate Model），從而實現快速的參數敏感性分析和多目標優化。此外，本章還將介紹如何利用數據挖掘技術對曆史仿真結果進行分類和趨勢預測，輔助工程師快速定位潛在的設計缺陷。 --- 本書的特點： 本書內容全部基於行業領先的專業分析軟件平颱，側重於高級接口操作、輸入文件（Keywords）的精細化控製、後處理的定製化腳本編寫（如Python集成），以及復雜問題的求解器設置與收斂性診斷。每一章節均配有詳細的、具有挑戰性的工程案例，旨在培養讀者將理論知識轉化為解決實際工程難題的實戰能力。本書適閤具備一定基礎有限元或計算流體力學背景的工程師和研究生深入學習。

評分☆☆☆☆☆

從排版和閱讀體驗上來說，這本書的細節處理也體現瞭作者的專業素養。清晰的圖文對應是基礎要求，我尤其看重公式的推導過程是否嚴謹且易於跟進。很多教科書在展示復雜的矩陣方程時，經常會跳過關鍵的推導步驟，讓人在草稿紙上花費大量時間去補全，這極大地打斷瞭學習的連貫性。這本書在介紹如本構關係、應力應變張量等核心數學工具時，如果能做到步步為營，甚至配上一些幾何解釋，那將是對讀者極大的友好。此外，對於那些專業術語，最好能有統一且準確的中文和英文對照標注，方便我們查閱國際標準或官方文檔。我觀察到書的附錄部分似乎包含瞭一些常用的工程常數錶和快捷鍵列錶，這些“邊角料”雖然看起來不那麼高深，卻是日常工作效率的決定性因素，細節之處見真章，希望這些小工具的整理是全麵且及時的。

評分☆☆☆☆☆

對於一本技術工具書來說，軟件版本的更新迭代速度總是讓人頭疼。我手上這本書雖然是基於特定版本，但在理論基礎和核心算法的講解上，它必須具有足夠的“保鮮期”。我希望作者在描述那些底層物理原理時，能夠做到超越軟件界麵的限製，讓我們理解ANSYS求解器背後的核心思想。比如，在求解器的收斂性控製、求解算法的選擇對結果精度的影響等方麵，如果能有深入的剖析，那麼即使未來軟件升級瞭界麵或功能名稱，我們依然能夠遊刃有餘地應對新環境。我個人的學習習慣是，當遇到一個不收斂的問題時，我希望能夠迅速定位到是網格質量的問題、邊界條件設置的不閤理，還是材料模型的奇異性導緻的。這本書如果能在“疑難雜癥排查”方麵提供一個係統的故障排除指南，那就太棒瞭。很多時候，解決一個棘手的工程問題，花在調試和排錯上的時間遠超正式計算的時間，如果這本書能幫我節省這部分摸索的時間，那它的價值就遠超其定價瞭。

評分☆☆☆☆☆

這本書的實體書拿在手裏沉甸甸的，這通常預示著內容密度很高，不過，我更關注的是它在案例的廣度和深度上的錶現。很多市麵上的有限元書籍，案例都過於簡化，比如簡單的拉伸、彎麯，看瞭之後感覺自己還是停留在玩具級彆。我真正需要的是那種能反映真實工業場景復雜性的例子，比如非綫性材料的接觸分析、熱力耦閤問題，甚至是模態分析中對結構動態特性的精細捕捉。我期待這本書能提供一係列梯度遞增的實戰演練，從簡單的靜態分析起步，逐步過渡到更具挑戰性的多物理場耦閤。如果能附帶一些高質量的分析報告模闆或者後處理的可視化技巧分享，那就更完美瞭。畢竟，計算齣結果隻是第一步，如何清晰、有說服力地嚮他人展示你的分析過程和結論，也是“精通”的一部分。我留意到書中有提到關於用戶自定義子程序（User Subroutines）的章節，這讓我非常興奮，因為在很多前沿的研究項目中，標準模塊往往無法滿足需求，能否靈活運用U子程序來擴展求解器的能力，是區分高級用戶和普通操作員的關鍵。希望這部分內容不會是泛泛而談，而是有具體的代碼示例和詳細的解釋。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計確實挺抓人眼球的，那種深邃的藍色調配上清晰的標題字體，一看就知道是本乾貨滿滿的技術書籍。我當初拿起它，很大程度上是被書名中“從入門到精通”這幾個字所吸引。作為一名初涉CAE領域的研究生，我對有限元分析（FEA）的理論基礎還算瞭解，但苦於缺乏實際操作的係統指導，尤其是在麵對復雜工程問題時，常常感到力不從心。這本書的排版風格非常注重邏輯性，章節之間的銜接自然流暢，沒有那種生硬的堆砌知識點的感覺。我特彆欣賞作者在講解基本概念時，總是能用非常形象的比喻來解釋那些抽象的數學模型，這對於我這種需要快速建立直觀理解的學習者來說，簡直是福音。而且，書中似乎花瞭不少篇幅來介紹不同單元類型的選擇標準以及網格劃分的藝術，這一點非常關鍵，因為大傢都知道，有限元分析的成敗，一半取決於模型的質量。我希望它不僅僅是操作手冊的簡單羅列，而是能真正深入到“為什麼這麼做”的層麵，引導我們建立起獨立分析問題的能力，而不是隻會套用彆人的參數。從初步翻閱的感受來看，這本書的理論深度和實踐指導性似乎找到瞭一個非常好的平衡點，值得期待後續內容的深入學習和應用。

評分☆☆☆☆☆

我對這本書的期望已經超越瞭單純的學習軟件操作，它應該是一本能幫助我構建“工程師思維”的工具。精通有限元分析，意味著不僅要會用軟件，更要能批判性地看待軟件給齣的結果。我希望書中能夠包含一些關於結果驗證和誤差分析的章節。比如，如何利用簡化的解析解或者已知的工程經驗公式來交叉驗證復雜模型的閤理性？在不同單元類型（如四麵體與六麵體單元）的計算結果差異分析中，如何判斷哪種結果更可靠？如果作者能分享一些他在實際項目中踩過的“坑”，以及如何避免這些陷阱的經驗教訓，那這本書的價值將是無價的。這種基於多年實踐的“經驗之談”，往往比教科書上的標準流程更有指導意義，它能幫助我們理解軟件的局限性，從而更審慎地將其應用於工程決策之中，真正實現從“操作員”到“分析專傢”的飛躍。

評分☆☆☆☆☆

東西不錯，有點貴，但真好用！

評分☆☆☆☆☆

給單位買的，很實用，正版

評分☆☆☆☆☆

還行~~~~~~~~~~~~~~~~~

評分☆☆☆☆☆

第二天要用，所以京東買瞭，快遞挺快的。。。。

評分☆☆☆☆☆

入門使用

評分☆☆☆☆☆

書還沒看不過感覺還不錯

評分☆☆☆☆☆

比書店便宜，方便

評分☆☆☆☆☆

全部看完，勉強算是入門用書，精通？？算瞭吧，入門嚴格說都不夠

評分☆☆☆☆☆

開始學習有限元分析，希望這書能有用