全书包括近60个ANSYS软件应用实例，每种分析类型都配有入门实例和高级实例，并尽量涵盖其在实际中的主要应用。每个实例都提供了操作的命令流，为方便学习，入门实例还介绍了GUI操作方法。并且包含近60个案例，真正做到理论结合实践。
本书在总结多年教学和工程经验的基础上，从让读者快速入门并能够解决实际问题的想法出发，介绍了有限元法的基础理论、ANSYS软件的使用方法及其在机械工程领域的应用实例等内容。 本书的中心是ANSYS软件的应用，其他内容围绕该中心展开。目的是使读者从学习应用实例出发，由浅入深地掌握ANSYS软件和有限元法理论，力求在较短时间内，知其然，又知其所以然，真正掌握ANSYS和有限元分析方法，并能灵活应用于实际中。 全书包括近60个ANSYS软件应用实例，每种分析类型都配有入门实例和高级实例，并尽量涵盖其在实际中的主要应用。每个实例都提供了操作的命令流，为方便学习，入门实例还介绍了GUI操作方法。
第1章 有限单元法基本概念 1
1.1 引言 1
1.2 有限单元法基本概念 2
1.2.1 结构离散化 2
1.2.2 单元刚度矩阵 2
1.2.3 结构总体刚度方程 5
第2章 平面问题的有限单元法 7
2.1 平面问题概述 7
2.1.1 平面应力问题 7
2.1.2 平面应变问题 8
2.2 结构离散化 9
2.3 位移函数 10
2.3.1 位移函数的一般形式 10
2.3.2 3节点三角形单元的位移函数 11
2.3.3 形函数的性质 12
2.3.4 位移函数与解的收敛性 13
2.4 单元刚度矩阵 14
2.4.1 3节点三角形单元的单元刚度矩阵 14
2.4.2 单元刚度矩阵的性质 16
2.5 载荷移置与等效节点载荷 17
2.6 结构总体刚度方程 18
2.6.1 结构总体刚度方程的建立 19
2.6.2 形成结构总体刚度矩阵的方法 21
2.6.3 结构总体刚度矩阵的性质 22
2.7 位移边界条件的处理 23
2.7.1 降阶法 24
2.7.2 对角元置1法 24
2.7.3 对角元乘大数法 25
2.8 应力计算及导出结果的计算 26
2.8.1 单元应力及应变的计算 26
2.8.2 主应力和主方向 26
2.8.3 节点的应力 27
2.9 解题示例 27
2.10 6节点三角形单元 31
2.10.1 面积坐标 31
2.10.2 位移函数 32
2.10.3 单元应变 33
2.10.4 单元应力 33
2.10.5 单元刚度矩阵 33
第3章 基于最小势能原理的有限单元法 37
3.1 最小势能原理 37
3.2 基于最小势能原理的有限单元法 38
3.3 对有限单元法收敛和精度的分析 39
3.3.1 相容性要求 39
3.3.2 完备性要求 40
3.3.3 收敛和精度 40
第4章 三维问题的有限单元法 42
4.1 三维应力状态 42
4.2 三维问题的四面体单元 43
4.2.1 位移函数 43
4.2.2 单元刚度矩阵 44
4.2.3 载荷移置与等效节点载荷 44
4.3 轴对称问题及其有限单元法 45
4.3.1 轴对称问题 45
4.3.2 轴对称问题的有限单元法 46
第5章 梁单元 48
5.1 直梁平面弯曲问题及梁单元 48
5.1.1 直梁平面弯曲问题 48
5.1.2 直梁平面弯曲问题的有限单元法 48
5.2 铁木辛科梁单元 52
第6章 等参数单元 55
6.1 4节点矩形单元 55
6.2 平面4节点等参数单元 56
6.2.1 坐标变换和等参数单元 56
6.2.2 单元刚度矩阵的计算 58
6.2.3 其他的参数单元 60
6.3 高斯积分法 60
6.4 剪切闭锁、体积闭锁、沙漏等概念简介 62
6.4.1 剪切闭锁 62
6.4.2 体积闭锁 62
6.4.3 沙漏 63
第7章 板壳单元 67
7.1 板弯曲的有限单元法 67
7.1.1 克希霍夫(Kirchhoff)薄板理论 67
7.1.2 基于薄板理论的非协调板单元 69
7.1.3 考虑横向剪切影响的平板弯曲单元 71
7.2 薄壳结构的有限单元法 73
第8章 有限元方程解法 75
8.1 概述 75
8.2 总体刚度矩阵的一维变带宽存储 75
8.3 直接法 76
8.3.1 高斯消元法 76
8.3.2 LU分解法 76
8.3.3 波前法 77
8.4 迭代法 79
8.4.1 雅可比迭代法和赛德尔迭代法 79
8.4.2 共轭梯度法 80
第9章 结构动力学分析 83
9.1 结构的动力学方程 83
9.2 结构的自振频率和振型 84
9.2.1 概述 84
9.2.2 基本QR法 85
9.2.3 兰索斯法 85
9.3 结构动力响应的求解方法 86
9.3.1 直接积分法 87
9.3.2 振型叠加法 88
