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绪论1

0.1 ANSYS软件简介1

0.2 ANSYS软件的使用4

0.3 ANSYS的菜单系统10

第一篇 前 处理16

第1例 关键点和线的创建实例——正弦曲线16

1.1原理16

1.2创建步骤16

1.3命令流22

第2例 工作平面的应用实例——相交圆柱体25

2.1相交圆柱体的视图25

2.2创建步骤25

2.3总结30

2.4命令流30

第3例 复杂形状实体的创建实例——螺栓32

3.1螺栓的视图32

3.2创建步骤32

3.3命令流38

第4例 复杂形状实体的创建实例——杯子41

4.1杯子的视图41

4.2创建步骤41

4.3命令流46

第5例 有限元模型创建实例——实体建模法49

5.1概述49

5.2问题描述49

5.3分析步骤50

5.4命令流55

第二篇 结构静力学分析57

第6例 杆系结构的静力学分析实例——平面桁架57

6.1概述57

6.2问题描述及解析解58

6.3分析步骤58

6.4命令流63

第7例 杆系结构的静力学分析实例——悬臂梁65

7.1问题描述及解析解65

7.2分析步骤65

7.3命令流70

第8例 平面问题的求解实例——厚壁圆筒问题71

8.1概述71

8.2问题描述及解析解71

8.3分析步骤72

8.4命令流78

第9例 静力学问题的求解实例——扳手的受力分析80

9.1问题描述80

9.2分析步骤80

9.3命令流90

第10例 各种坐标系的应用实例——圆轴扭转分析93

10.1坐标系和工作平面概述93

10.2问题描述及解析解96

10.3分析步骤96

10.4命令流105

第三篇 结构动力学分析107

第11例 模态分析实例——均匀直杆的固有频率分析107

11.1概述107

11.2问题描述及解析解108

11.3分析步骤109

11.4命令流115

第12例 模态分析实例——斜齿圆柱齿轮的固有频率分析117

12.1问题描述及解析解117

12.2分析步骤117

12.3命令流126

第13例 有预应力模态分析实例——弦的横向振动129

13.1概述129

13.2问题描述及解析解129

13.3分析步骤130

13.4命令流138

第14例 循环对称结构模态分析实例——转子的固有频率分析140

14.1概述140

14.2问题描述141

14.3分析步骤141

14.4命令流150

14.5对整体结构进行模态分析的命令流151

第15例 谐响应分析实例——单自由度系统的受迫振动152

15.1概述152

15.2问题描述及解析解153

15.3分析步骤154

15.4命令流161

第16例 瞬态动力学分析实例——凸轮从动件运动分析163

16.1概述163

16.2问题描述及解析解164

163分析步骤165

164命令流178

第17例 连杆机构运动分析实例——曲柄滑块机构181

17.1概述181

172问题描述及解析解181

173分析步骤182

174命令流194

第18例 谱分析实例——地震谱作用下的结构响应分析197

18.1概述197

18.2问题描述及解析解199

183分析步骤199

184命令流211

第四篇 非线性分析214

第19例 接触分析实例——平行圆柱体承受法向载荷时的接触应力分析214

19.1概述214

19.2问题描述217

19.3分析步骤218

19.4命令流227

第20例线性屈曲分析实例——压杆稳定性问题230

20.1概述230

20.2问题描述及解析解231

20.3分析步骤232

20.4命令流238

第21例 非线性屈曲分析实例——悬臂梁240

21.1非线性屈曲分析过程240

21.2问题描述及解析解240

21.3分析步骤241

21.4命令流252

第22例 弹塑性分析实例——自增强厚壁圆筒承载能力的研究254

22.1概述254

22.2问题描述及解析解257

22.3分析步骤258

22.4命令流268

第23例 材料蠕变分析实例——受拉平板270

23.1蠕变简介270

23.2问题描述270

23.3分析步骤271

23.4命令流278

第24例 超弹分析实例——缓冲垫280

24.1概述280

24.2问题描述281

24.3分析步骤281

24.4命令流293

第25例 非线性分析综合应用实例——钢板卷制成圆筒295

25.1问题描述295

25.2命令流296

第26例 非线性分析综合应用实例——冲击302

26.1问题描述302

26.2分析步骤302

26.3命令流317

第27例 利用MPC技术对SOLID-SHELL单元进行连接实例——简支梁320

27.1概述320

27.2问题描述321

27.3分析步骤321

27.4说明331

27.5命令流331

27.6结构模型全部采用SOLID单元的分析命令流333

第28例 施加非法向表面载荷实例——转矩的施加335

28.1概述335

28.2问题描述336

28.3分析步骤336

28.4命令流344

第五篇ANSYS/LS-DYNA动力学分析346

第29例 侵彻动力学分析实例——弹丸侵彻靶板346

29.1 ANSYS/LS-DYNA的概述346

29.2问题描述347

29.3分析步骤347

29.4命令流359

第30例 显式-隐式序列求解实例——板料冲压成形及回弹研究362

30.1概述362

30.2问题描述362

30.3分析步骤363

30.4命令流381

第31例 冲击动力学分析实例——车辆受起伏路面激励的响应分析385

31.1问题描述385

31.2分析步骤385

31.3命令流400

第32例 综合应用实例——薄板多点成形工艺中基本体位置的确定403

32.1概述403

32.2分析步骤404

32.3命令流416

第六篇 热应力计算418

第33例 瞬态热分析实例——水箱418

33.1概述418

33.2问题描述419

33.3分析步骤420

33.4命令流428

第34例 在结构上直接施加温度载荷进行热应力分析实例——双金属簧片430

34.1概述430

34.2问题描述及解析解430

34.3分析步骤431

34.4命令流436

第35例 基于实测温度场进行热应力分析实例——转炉托圈438

35.1概述438

35.2命令流440

第36例 热应力分析（间接法）实例——液体管路443

36.1概述443

36.2问题描述444

36.3分析步骤445

36.4命令流453

第37例 热应力分析（直接法）实例——液体管路455

37.1概述455

37.2问题描述455

37.3分析步骤455

37.4命令流462

第七篇 综合应用463

第38例 用物理环境法进行流体结构耦合分析实例——液压缸463

38.1物理环境法463

38.2问题描述465

38.3命令流465

第39例 疲劳强度计算实例——受压带圆孔薄板471

39.1概述471

39.2问题描述472

39.3分析步骤473

39.4命令流480

第40例 子模型技术应用实例——受拉薄板482

40.1概述482

40.2问题描述483

40.3分析步骤483

40.4命令流491

第41例 优化设计实例——梁的优化设计493

41.1概述493

41.2问题描述495

41.3分析步骤495

41.4命令流505

第42例 优化设计实例——曲柄摇杆机构的优化设计508

42.1问题描述508

42.2命令流509

第43例 拓扑优化实例——实体梁515

43.1概述515

43.2问题描述516

43.3分析步骤517

43.4命令流526

第44例 载荷工况组合实例——简支梁528

44.1概述528

44.2问题描述及解析解528

44.3分析步骤529

44.4命令流537

第45例 模型力学特性计算实例——液体容器倾翻特性的研究539

45.1问题描述539

45.2分析步骤540

45.3命令流546

第46例 单元生死应用实例——焊接模拟548

46.1问题描述548

46.2关键问题的处理549

46.3命令流550

第47例 同时作用静载荷和正弦载荷的结构分析实例——悬臂梁559

47.1概述559

47.2原理分析559

47.3分析实例561

47.4应用推广——结构同时作用有多个正弦载荷时的动力学分析565

第48例 带预紧力的螺栓连接的有限元分析571

48.1螺栓连接的受力分析571

48.2分析方法简介571

48.3单个螺栓连接的分析实例573

48.4螺栓组连接的分析实例575

48.5简化模型方法579

48.6用温度收缩法模拟预紧力582

48.7说明585

第49例 自适应网格划分实例——受压薄板586

49.1概述586

49.2问题描述587

49.3分析步骤587

49.4命令流593

第50例 参数化设计语言（APDL）的应用实例——展成法加工齿轮模拟594

50.1概述594

50.2问题描述595

50.3命令流595

第51例 复杂模型的创建实例——相交圆柱体598

51.1相交圆柱体的视图598

51.2创建步骤598

第52例 复杂模型的创建实例——螺栓607

52.1螺栓的视图607

52.2创建步骤607

练习题616

第53例 参数建模实例——斜齿圆柱齿轮的创建617

53.1问题描述617

53.2创建步骤617

第54例 平面问题的求解实例——厚壁圆筒问题626

54.1概述626

54.2问题描述及解析解626

54.3分析步骤627

第55例 静力学问题的求解实例——扳手的受力分析635

55.1问题描述635

55.2分析步骤635

第56例 概念建模及静力学问题的求解实例——水杯变形分析641

56.1问题描述641

56.2分析步骤641

第57例 模态分析实例——均匀直杆的固有频率分析649

57.1问题描述649

57.2分析步骤649

第58例 谐响应分析实例——横梁654

58.1问题描述654

58.2分析步骤654

第59例 瞬态动力学分析实例——凸轮从动件运动分析662

59.1问题描述662

59.2分析步骤662

第60例 刚体动力学分析实例——曲柄滑块机构的运动分析669

60.1问题描述669

60.2分析步骤669

附录676

参考文献679