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编辑推荐

在有限元分析日益普及的当今，如何进行可靠的有限元分析，特别是针对复杂问题进行大规模、全过程、多尺度、高精度的数值化计算和分析，向我们提出了新的挑战。因此，要求进行有限元分析的人员具备“理解原理，精于建模，熟知应用”的综合能力，本书就是“基于原理的数力能力培养，基于建模的操作能力训练，基于算例的应用能力拓展”这样的理念来组织编写的。《基于ANSYS平台有限元分析手册：结构的建模与分析》集有限元分析原理、建模方法及实际应用为一体，采用大量算例的方式进行描述，具有规范性、系统性、完整性、实用‘性等特点。具体给出了60个原理、91个典型算例、98个建模操作，以及168条ANSYS主要命令的使用方珐。所阐述的原理具有较好的指导性，所提供的建模方法具有较强的可操作性，所提供的实际算例具有很好的二次开发性。

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作者简介

曾攀，男，1963年生，海南省海口市人；1988年在清华大学获博士学位，1988-1992年先后在大连理工大学和西南交通大学从事两站博士后研究（领域为计算力学），为国家杰出青年科学基金获得者（1998）、长江学者（2000）、德国“洪堡”学者（1994-1995）、“新世纪百千万人才工程”国家级人选。现为清华大学机械工程系主任、教授、博士生导师，为中国机械工程学会塑性工程分会副理事长、《机械工程学报》、《工程力学》、《塑性工程学报》等五个学术期刊的编委；为两个国家重点实验室的学术委员会委员。先后主持和参与包括国家级重点基金项目、863项目、霍英东基金项目等科研项目30多个；获教委科技进步二等奖、机械工业部科技进步一等奖各一项，获国家发明专利授权3项，获得国家级教学成果二等奖、北京市高等教育教学成果一等奖各一项；长期主讲有限元方面的课程。 雷丽萍，女，1968年生，分别于1991年、1996年在清华大学获得学士、硕士学位，2000年在韩国国立釜山大学获得博士学位，2001年至2003年在清华大学机械工程系从事博士后研究工作，现为清华大学机械工程系副教授。主要从事材料加工中的数值模拟、塑性微成形、大型装备结构设计与分析等方面的研究。先后主持和参与包括国家级基金项目、863项目在内的科研项目10余个，发表论文40多篇。 方刚，男，1971年生，1999年于哈尔滨工业大学获得博士学位，1999年至2001年、2005年至2006年分别在清华大学机械工程系、荷兰：Delft University of Technology从事博士后研究工作。2001年至今在清华大学机械工程系工作，现为副教授。主要从事材料加工中的塑性成形工艺与数值模拟、大型装备结构设计与分析等方面的研究。先后主持和参与包括国家级基金项目、863项目在内的科研项目10余个，发表论文50多篇。

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内容介绍

《基于ANSYS平台有限元分析手册：结构的建模与分析》以手册的规范化方式提供了覆盖有限元结构分析主要领域的各项专题，包括60个原理、91个典型算例、98个建模操作，以及168条ANSYS主要命令的使用方法。《基于ANSYS平台有限元分析手册：结构的建模与分析》介绍了有限元分析的原理及建模方法，共分9章，包括ANSYS平台的基本操作、前处理建模与计算、后处理操作与计算结果分析、基于APDL的参数化有限元分析与二次开发、线性结构的静力分析、结构分析的高级建模与分析技术、结构的模态及屈曲分析、线性结构简谐振动及谱分析、线性结构瞬态分析等，还涉及一般静力分析、热应力分析、应力刚化与旋转软化、单元的“激活”与“杀死”技术、p方法、自适应网格划分、子模型、耦合及约束方程、结构的参数及拓扑优化、结构的概率疲劳与断裂分析、复合材料分析、结构及高速旋转下的模态分析、屈曲分析、结构简谐振动及谱分析、结构瞬态分析等内容。 《基于ANSYS平台有限元分析手册：结构的建模与分析》注重算例物理本质的描述、建模要点、操作步骤，许多算例的结果还与解析解进行了比较和考证，读者在算例的基础上还可以进行二次扩展。本书具有原理阐述简明、重点突出、深入浅出、算例丰富、覆盖面广等特点。要求读者具有一定的材料力学及有限元方法的基础，读者可以在“学中用、用中学”的交互方式中更深入地掌握有限元分析原理及建模方法。 《基于ANSYS平台有限元分析手册：结构的建模与分析》可作为机械、力学、土木、水利、航空航天等专业的高年级本科生、研究生、工程技术人员、科研工作者进行有限元分析及建模的指导书，也可以适用于不同程度的读者进行自学，对于希望在ANSYS软件平台上进行建模分析的读者，本书非常值得参考。

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精彩书摘

有限元分析的基本概念就是将复杂的物理对象进行离散化，再采用基于子域的试函数描述；通过对所有子域误差的加权集成处理来建立整体系统的分析方程，再充分利用计算机强大的数值处理能力，就可以对任意复杂的问题进行数值求解。随着现代计算机技术的不断发展，基于有限元方法的各种应用软件不断出现，有限元分析已成为现代工程分析以及从事科学研究的基础性通用工具，并不断层现出更广阔的应用前景。 开始一个有限元的分析非常简单，只要用户具有几何结构、材料变形性能的基本知识，拥有一个有限元分析软件和计算机硬件平台，就可以按照几何（画图）描述、单元选择及剖分、设定几何约束及施加外力、选择算法（可以默认）及运行、观察计算结果及可视化输出等步骤这样非常规范的流程来执行。若一个好的软件平台还能够提供较好的专用命令语言，则用户可以进行各种操作的组合，从而减少许多重复性工作，并可以充分体会具有驾驭有限元分析过程的能力，从中理解有限元方法的内涵。ANSYS软件就提供这样一个平台，它可以进行结构、传热、流体、电磁、声学等问题的专题及耦合分析，是国际上使用最多、最流行的商业化软件之一。该软件最大的特点就是既提供基于图形界面的直接操作方式，又提供有限元分析过程的命令流语言。用户可以使用命令流这一顶层的有限元语言来进行建模和控制流程，并具有很好的可移植性。本书主要针对线性结构的建模和分析给出原理、建模、应用等几个方面的详解。 ……

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作者简介 前言 第0章引论 盘形弹簧（Belleville）的小变形静力分析 盘形弹簧（Belleville）几何非线性的增量计算 第1章基本操作 1.1 系统启动 ANSYS的启动和目录管理 ANSYS的文件管理 ANSYS进入时的故障处理 1.2 菜单操作与命令流 基于GUI和命令流的操作 命令流的生成和导人 建模过程的操作次序 1.3 菜单窗口的基本设置 窗口和尺标显示的控制 1.4 模型对象选择的控制 模型对象的选择 选择命令的应用 1.5 模型信息显示的控制 模型信息的一般性显示 模型的个性化显示 1.6 图形及硬拷贝文件 模型的图形拷贝 1.7 模型信息的查询及其列显 模型信息的查询 1.8 通过命令直接获取所有建模及计算结果的信息 基于的信息直接提取 建模对象及计算结果信息的取值函数直接提取 1.9 通过编号来操作模型 基于模型编号的操作 1.10 通过组件来操作模型 模型组件的定义与选择 1.11 获取单元矩阵对角元素信息的操作 提取单元矩阵元素的信息，并输出到文件中 第2章前处理建模与计算 2.1 建模的总体考虑 2.1.1 三种建模方法 2.1.2 1D、2D、3D及对称模型 2.1.3 针对几何形状的一次单元与二次单元 2.1.4 不同种类单元的应用 2.1.5 考虑分析的细节 2.1.6 网格密度的考虑 2.2 实体模型的建立 2.2.1 坐标系、转换、工作平面 局部坐标系的定义 节点坐标系的操作 单元坐标系的设置 局部坐标系与工作平面的关系 2.2.2 点、线、面、体的建模 关键点的建模 线的建模 面的建模 体的建模 体、面的直接建模 2.2.3 模型的布尔操作 布尔操作的设置 布尔操作：相交 布尔操作：相减 布尔操作：分割 布尔操作：相加 布尔操作：搭接 布尔操作：粘合 2.2.4 模型的复制与修改 模型的复制 实体模型的坐标转换 几何尺度的缩放 模型的修改与删除 2.2.5 CAD文件及多个建模文件的转换与操作 厚壁柱体的文件读写 厚壁柱体的多个建模文件的读写 2.3 基于几何模型的单元划分 2.3.1 单元划分的基本步骤 2.3.2 单元划分前的准备 单元属性的定义 单元划分前的属性设置 2.3.3 基于几何模型的网格划分的控制 单元形状的控制 中间节点位置的控制 单元尺寸的控制 划分网格 2.3.4 网格的控制与改进 局部网格的细化 清除网格 加肋蓄冷器网格划分的控制 花形卡盘网格划分的控制 复杂空间体的六面体网格划分的控制 给定点处网格划分的控制 2.4 直接生成模型方法 2.4.1 直接生成节点 直接生成节点 2.4.2 基于节点的单元直接生成 基于节点的单元直接生成 模型编号的合并与压缩操作 几何参数的计算 模型的单元形状检查 2.5 边界条件的施加 自由度约束的施加 点载荷的施加 表面分布载荷的施加 体载荷的施加 惯性载荷的施加 分段分布函数面压载荷的施加 2.6 计算求解与过程控制 计算求解过程 多工况计算 2.7 模型的屏蔽处理及应用 路灯支撑装置的两种状态分析 2.8 综合算例 桁架结构的多工况载荷的分析 圆盘封盖的建模与受力分析 L形弯管的建模与受力分析 受载7杆桁架结构的初始状态反求分析 第3章后处理操作与计算结果分析 3.1 基本操作 结果文件的调入 变形及应力的显示 计算结果的等值线显示 线型单元的列表及显示 连续单元的列表及显示 计算结果的时间过程显示 一般性后处理观察器 时间变量后处理观察器 3.2 计算结果显示的控制及分析 节点及单元应力结果的显示与计算误差 平面L形结构的受力分析与误差 计算结果显示的控制及图形设置 后处理中的路径设置及显示 计算结果的列表显示 计算结果的动画及切片显示 计算结果的安全系数显示 在后处理中修改计算结果并进行显示 3.3 多工况计算结果的组合后处理 基于后处理的多工况分析 桁架7杆结构的多工况载荷的后处理分析 第4章基于APDL的参数化有限元分析与二次开发 4.1 参数及操作 4.1.1 参数和数组的定义 参数的定义及赋值 数组参数的图形显示 4.1.2 数组的读写操作 数组的读入 建立一个输出文件 数据的写出 4.1.3 表参数的定义和应用 表参数的定义及赋值 表参数数组的读人 支撑平台的瞬态响应分析 4.2 APDL的内部函数 …… 第5章线性结构的静力分析 第6章结构分析的高级建模与分析技术 第7章结构的模态及屈曲分析 第8章线性结构简谐振动及谱分析 第9章线性结构瞬态分析

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