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第1章 结构和热力1

1.1为什么要学习本书2

1.2本书的结构和方向2

1.2.1本书的结构2

1.2.2本书实例的方向2

1.2.3本书的视频文件3

1.3结构和机构的区别3

1.3.1机构的概念复习3

1.3.2结构的概念4

1.4热力分析6

1.5 Pro/MECHANICA简介6

1.6 Pro/MECHANICA的界面7

1.6.1本书所使用的Pro/MECHANICA版本和安装7

1.6.2 MECHANICA的操作模式7

1.6.3集成模式的界面8

1.6.4独立模式的界面11

1.7 Pro/MECHANICA的分析流程12

1.8结构图表的常识13

1.8.1 MECHANICA的显示类型13

1.8.2配合显示类型的分析项目14

1.8.3图表的单位17

1.9材料力学中的四种强度理论18

习题21

第2章 创建准备做分析的模型23

2.1建模和单位的设置24

2.2简化模型（基本模式）24

2.3材料、约束和载荷的定义26

2.3.1定义材料26

2.3.2定义约束31

2.3.3定义载荷42

2.3.4 Thermal模式里的载荷55

2.4理想化模型57

2.4.1质量、弹簧和梁模型57

2.4.2抽壳模型60

2.5连接对65

2.5.1刚性连接（Native模式）66

2.5.2焊缝67

2.5.3点焊（Native模式）69

2.5.4紧固件（组件文件的Native模式下）70

2.5.5界面72

2.5.6刚性连接（FEM模式）73

2.5.7受力连接（FEM模式）74

2.5.8间隙（FEM模式）75

2.6曲面区域和体积块区域76

习题80

第3章 灵敏度研究和优化分析（基本模式）81

3.1分析的类型82

3.2分析初步83

3.2.1画出产品的简化轮廓83

3.2.2增加分析区域（曲面区域）84

3.2.3定义中间曲面84

3.2.4指定材料性质85

3.2.5施加约束85

3.2.6施加载荷87

3.2.7定义静态分析87

3.2.8创建一标准的设计研究89

3.2.9热载荷和热力分析96

3.2.10定义热力分析并结合应力分析98

3.2.11查看分析的内容101

3.3灵敏度分析与优化设计104

3.3.1灵敏度分析和优化设计概论105

3.3.2范例概述106

3.3.3准备模型106

3.3.4创建曲面区域和中间曲面106

3.3.5创建材料、约束和载荷108

3.3.6创建测量定义110

3.3.7创建静态分析113

3.3.8创建结果窗口114

3.3.9定义设计参数和创建全局灵敏度115

3.3.10创建局部灵敏度研究119

3.3.11优化分析122

3.3.12运行批处理工作124

3.3.13更新零件125

3.4本章小结126

习题128

第4章 其他类型的分析实例129

4.1桥梁的分析130

4.1.1分析初步130

4.1.2改善梁截面设计139

4.1.3参数定义、灵敏度研究和优化分析142

4.1.4心得143

4.2压缩机固定架的点焊接分析143

4.3门闩的接触区域分析146

4.4细长圆杆的失稳分析151

4.5活塞的疲劳分析154

4.6大变形静态分析158

4.7火箭引擎喷嘴的分析160

4.7.1练习前的概念补充161

4.7.2练习范例162

4.8预应力静态分析167

4.9预应力模态分析170

4.10动态时域分析172

4.11动态频域分析176

4.12动态冲击分析179

4.13随机振动分析181

4.14 Pro/MVECHANICA的平面分析183

4.14.1平面应力183

4.14.2平面应变问题186

4.14.3 2D对称性188

习题189

第5章 综合范例练习191

5.1农用工具机的机构和结构分析192

5.1.1组装出零冗余和零自由度的机构193

5.1.2创建载荷197

5.1.3修正操作199

5.1.4增加弹簧201

5.1.5增加阻尼器202

5.1.6提高级的分析202

5.1.7后续的结构分析205

5.2计算机钣金机箱的结构分析207

5.2.1分析前的准备207

5.2.2设计考虑207

5.2.3创建分析模型和单位确认207

5.2.4简化模型208

5.2.5分析211

习题215

第6章MECHANICA的FEM模式217

6.1 Pro/MECHANICA在FEM方面所采用的技术218

6.2 FEM模式实务218

6.3操作修正和注意事项225

6.4 ANSYS中的数据处理227

6.5本章小结230

第7章MECHANICA的分析实例集233

7.1概述234

7.2悬臂梁受载分析234

7.3房屋框架结构分析238

7.4空调外壳受力分析（板壳类）242

7.5梁失稳分析246

7.6板壳失稳分析249

7.7均布面受载分析253

7.8轴承座分析255

7.9轴对称分析258

7.10模态分析（1）261

7.11模态分析（2）264

7.12动态时域分析265

7.13动态频域分析271

7.14动态冲击分析275

7.15 随机振动分析278

7.16定块机构综合分析282

第8章ANSYS初步291

8.1 ANSYS简介292

8.2 ANSYS初步295

8.2.1本书所使用的ANSYS295

版本说明295

8.2.2实例初步295

8.3 ANSYS的基本操作303

8.3.1 ANSYS的门户303

8.3.2 ANSYS的下拉菜单305

8.3.3 ANSYS的单位问题317

8.3.4内存控制问题319

8.3.5配置文件322

8.3.6视图画面控制和按键控制325

8.3.7命令树区的操作325

习题326

第9章ANSYS的分析实例集327

9.1范例集328

9.2简支梁分析328

9.3珩架分析337

9.4轴承座分析341

9.5支架分析346

9.6薄板的对称分析347

9.7飞轮的对称分析351

9.8房屋结构的模态分析352

9.9轴承座的模态分析357

9.10房屋结构的简谐响应分析357

9.11轴承座的简谐响应分析365

9.12立柱的屈曲分析367

9.13铝板的接触分析369

9.14热力耦合分析373

9.15 撞击分析380

9.16跌落分析386

9.17车架分析395

9.18锅的热分析400

9.19曲面产品的分析403

9.20结语405

习题406

第10章 综合范例409

10.1概述410

10.1.1 ANSYS操作提示410

10.1.2本章视频文件说明410

10.2屋顶析架承载结构分析410

10.3空间析架承载结构分析415

10.4工字梁的最大变形及应力分析417

10.4.1 Pro/MECHANICA418

10.4.2 ANSYS421

10.4.3结果数据比较424

10.5印刷电路板接插件结构优化分析424

10.5.1 Pro/MECHANICA425

10.5.2 ANSYS427

10.5.3结果数据比较430

10.6平面应力分析430

10.6.1 Pro/MECHANICA431

10.6.2 ANSYS433

10.6.3结果数据比较436

10.7炮管的平面应变分析436

10.7.1 Pro/MECHANICA437

10.7.2 ANSYS439

10.7.3结果数据比较442

10.8壳结构分析（1）442

10.8.1 Pro/MECHANICA443

10.8.2 ANSYS445

10.8.3结果数据比较449

10.9壳结构分析（2）449

10.9.1 Pro/MECHANICA449

10.9.2 ANSYS450

10.9.3结果数据比较454

10.10圆柱和钢板的应力和变形分析454

10.11触摸屏与显示屏的应变分析458

10.12轴承的最大应力分析460

10.12.1 Pro/MECHANICA461

10.12.2 ANSYS462

10.12.3结果数据比较464

10.13手机手写笔的位移分析464

10.13.1 Pro/MECHANICA465

10.13.2 ANSYS466

10.13.3结果数据比较468

10.14移动支撑板的最大应变分析468

10.14.1 Pro/MECHANICA469

10.14.2 ANSYS471

10.14.3结果数据比较474

10.15 PCB光板的模态分析474

10.15.1 Pro/MECHANICA475

10.15.2 ANSYS476

10.15.3结果数据比较478

10.16 PCB组件的模态分析479

10.16.1 Pro/MECHANICA479

10.16.2 ANSYS481

10.16.3结果数据比较483

10.17悬臂梁的谐响应分析483

10.18 PCB光板的随机振动分析488

10.19 PCB组件的随机振动分析492

10.20圆柱的热分析494

10.20.1 Pro/MECHANICA494

10.20.2 ANSYS496

10.20.3结果数据比较498

10.21芯片稳态的热分析498

10.22金属棒瞬态热分析500

10.23零件的淬火分析505

10.24铝条堆叠的热应力和热应变分析510

10.25铝块和橡胶块的热应力和热应变分析514

10.26接插件的热分析517

10.27本章小结521

附录A523

附录B529