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1-1 ANSYS简介 1

1-1-1 ANSYS软件在CAE市场的地位及技术特点 1

第1章 绪论 1

1-1-2软件功能简介 2

1-1-3 ANSYS 8.0的改进和新增的功能 4

1-2 ANSYS 8.0的安装与启动 6

1-2-1 系统要求 6

1-2-2安装过程 6

1-2-3设置环境参数 8

第2章 ANSYS分析基本过程 9

2-1 初识ANSYS 9

2-1-1启动ANSYS 9

2-1-2总体界面介绍 10

2-1-3 ANSYS的文件格式 12

2-2 ANSYS基本分析过程 13

2-2-1建立实体模型 13

2-1-4退出ANSYS 13

2-2-2定义材料特性 17

2-2-3创建有限元模型 20

2-2-4加载和求解 20

2-2-5查看计算结果 23

2-3 ANSYS 8.0的帮助系统 24

2-3-1进入ANSYS 8.0帮助系统 24

2-3-3 ANSYS的在线教程 25

2-3-2 ANSYS 8.0帮助系统的超链接 25

2-4结构静态分析实例 26

2-4-1 问题的描述 26

2-4-2建立几何模型 26

2-4-3 定义材料 32

2-4-4划分网格 34

2-4-5 加载 35

2-4-6 求解 36

2-4-7查看计算结果 37

2-5本章小结 38

2-6 习题 39

第3章 有限元模型 40

3-1 概述 40

3-1-1 实体建模和直接生成模型 40

3-1-2建立模型的典型步骤 41

3-2 分析规划 41

3-2-1确定模型类型 41

3-2-2定义单元类型 42

3-2-3利用模型的对称性 45

3-2-4合理简化分析模型 46

3-2-5确定合适的网格密度 46

3-3坐标系 47

3-3-1 总体和局部坐标系 47

3-3-2显示坐标系 49

3-3-3节点坐标系 50

3-3-5结果坐标系 51

3-3-4单元坐标系 51

3-4工作平面 52

3-4-1建立工作平面 53

3-4-2移动工作平面 54

3-4-3旋转工作平面 54

3-4-4还原或调整工作平面 55

3-4-5工作平面的轨迹 55

3-5本章小结 56

3-6习题 57

第4章 实体造型 58

4-1 基本概念 58

4-2用自底向上的方法建模 61

4-2-1关键点（Key point） 61

4-2-2硬点（Hard point） 64

4-2-3线（Line） 65

4-2-4面（Area） 69

4-2-5体（Body） 72

4-3-1定义面体素 75

4-3用自顶向下的方法建模 75

4-3-2定义实体体素 77

4-4用布尔运算处理实体模型 79

4-4-1 布尔运算的设置 79

4-4-2交运算（Intersect） 80

4-4-3加运算（Add） 84

4-4-4减运算（Substract） 84

4-4-6搭接运算（Overlap） 91

4-4-5分类运算（Classify） 91

4-4-7分割运算（Partition） 92

4-4-8粘接运算（Glue） 92

4-4-9高效率建模方法 93

4-5实体模型的移动和拷贝 94

4-6图元的缩放 96

4-7实体模型上的加载 97

4-7-1载荷的标记 97

4-7-2载荷参数的列表显示 98

4-7-3模型几何参数的计算 99

4-8实体建模中的注意事项 100

4-8-1图元的显示 100

4-8-2布尔运算失败的原因 100

4-8-3建议采取的措施 103

4-9本章小结 104

4-10习题 105

5-1-2自由网格和映射网格 106

5-1-1 网格划分的步骤 106

5-1 实体模型的网格划分 106

第5章 实体模型的网格划分 106

5-2定义单元属性 107

5-2-1生成单元属性表 107

5-2-2分配单元属性 108

5-3 网格划分控制 109

5-3-1 网格划分工具 110

5-3-2单元形状 110

5-3-4 SmartSizing设置（FreeMesh） 112

5-3-3网格划分方式 112

5-3-5映射网格划分的缺省单元尺寸 114

5-3-6局部网格划分控制 115

5-3-7模型内部网格划分控制 116

5-3-8过渡棱锥单元生成的控制 121

5-3-9层网格划分的控制 122

5-4 自由网格和映射网格划分控制 123

5-4-1自由网格划分 123

5-4-2映射网格划分 124

5-5实体模型的网格划分 130

5-5-1用xMESH命令生成网格 131

5-5-2 由方向节点生成梁单元网格 132

5-5-3 由面生成体网格 134

5-5-4扫掠二维网格生成体网格 135

5-5-5中断网格划分操作 139

5-5-6单元形状检查 139

5-6-2清除网格 144

5-6-1重新划分网格 144

5-6改变网格 144

5-6-3细化局部网格 145

5-6-4改进四面体单元网格 146

5-7网格划分的注意事项 148

5-8本章小结 149

5-9习题 149

6-1直接生成模型的方法 150

6-1-1 节点 150

第6章 直接生成和输入模型 150

6-1-2单元 154

6-2输入实体模型 161

6-2-1 使用SMOOTH选项 161

6-2-2使用FACETED选项 163

6-3修改拓扑结构 165

6-3-1设置间隙选项 165

6-3-2找出间隙 166

6-3-3删除几何图元 167

6-3-4合并间隙 168

6-4使用建模工具 169

6-4-1使用几何修改工具 169

6-4-2使用几何简化工具 172

6-5本章小结 178

6-6习题 178

第7章 加载 179

7-1 载荷概述 179

7-1-1什么是载荷 179

7-1-2载荷步、子步和平衡迭代 180

7-1-3 时间在跟踪中的作用 181

7-1-4阶跃载荷与坡道载荷 182

7-2如何加载 183

7-2-1 实体模型加载的优缺点 183

7-2-2有限元模型加载的优缺点 183

7-2-3 DOF约束 184

7-2-4集中载荷 188

7-2-5面载荷 190

7-2-6体积载荷 195

7-2-7惯性载荷 200

7-2-8耦合场载荷 201

7-2-9轴对称载荷 201

7-2-10 DOF不产生任何阻抗的载荷 202

7-3如何指定载荷步选项 203

7-3-1通用选项 203

7-3-2动力学选项 207

7-3-3非线性选项 207

7-3-4输出控制 208

7-3-5Biot-Savart选项 209

7-3-6谱分析选项 209

7-4创建多载荷步文件 209

7-5定义初始应力 210

7-5-1 初始应力文件的格式 211

7-5-2使用ISFILE命令的简单初始应力问题 211

7-5-3使用ISTRESS命令的简单初始应力文件 213

7-5-4使用ISWRITE命令的简单输出 214

7-6使用表参量定义载荷 215

7-6-1定义基本变量 215

7-6-2定义独立变量 216

7-6-3使用表参量 217

7-6-4校验边界条件 217

7-6-5一维表参量分析实例 217

7-6-6五维表参量分析实例 218

7-7使用函数工具定义边界条件 220

7-7-1使用函数编辑器 221

7-7-2使用函数加载器 222

7-7-3 函数应用实例 223

7-8定义预紧载荷 227

7-8-1 在连接销上施加预紧载荷 227

7-8-2定义连接销上的预紧载荷（连接销为一个整体划分网格） 227

7-8-4预紧分析实例 228

7-8-3定义连接销上的预紧载荷（连接销为两个独立实体划分网格） 228

7-9本章小结 229

7-10习题 230

第8章 求解 231

8-1求解器类型 231

8-1-1直接求解法（Frontal Solver） 232

8-1-2稀疏矩阵直接解法（Sparse Direct Solver） 232

8-1-5条件共轭梯度法（PCG） 233

8-1-4不完全乔勒斯基共轭梯度法（ICCG） 233

8-1-3雅可比共轭梯度法（JCG） 233

8-1-6 自动迭代解法选项 234

8-2获得解答 235

8-3求解多步载荷 236

8-3-1多重求解法 236

8-3-2载荷步文件法 236

8-3-3矩阵参数法 237

8-4 中断正在运行的作业 239

8-5-1单框架重新启动分析 240

8-5重新启动分析 240

8-5-2多框架重新启动分析 244

8-6实施分开的求解步骤 249

8-7估计运行时间和文件大小 251

8-7-1估计运算时间 251

8-7-2估计文件的大小 252

8-7-3估计所需内存 253

8-8处理奇异解 253

8-9本章小结 254

8-10习题 254

第9章 后处理 255

9-1后处理概述 255

9-1-1什么是后处理 255

9-1-2结果文件 256

9-1-3后处理可用的数据类型 256

9-2-1读入结果数据 257

9-2将数据结果读入数据库 257

9-2-2其他恢复数据的选项 259

9-2-3创建单元表 260

9-2-4对主应力的专门研究 265

9-3 在POST1中观察结果 265

9-3-1 图形显示结果 265

9-3-2结果数据的面操作 273

9-3-3用表格形式列出结果 276

9-3-4映射结果到某一路径上 281

9-3-5分析计算误差 287

9-4 POST1的其他后处理内容 287

9-4-1 将计算结果旋转到不同坐标系中 287

9-4-2对结果数据进行数学运算 289

9-4-3产生及组合载荷工况 292

9-4-4计算结果的局部映射 297

9-4-5在数据库中创建或修改结果数据 297

9-5时间历程后处理器（POST26） 298

9-5-1 时间历程对话框窗口 298

9-5-2定义POST26变量 300

9-5-3检查变量 302

9-5-4 POST26后处理器的其他功能 305

9-6本章小结 306

9-7习题 306

第10章 结构静力分析 308

10-1 结构分析概述 308

10-2结构线性静力分析 308

10-3结构非线性静力分析 309

10-3-1 非线性行为的原因 309

10-3-2非线性分析的特殊性 310

10-4结构非线性分析过程 314

10-4-1 创建模型 314

10-4-2施加载荷并求解 314

10-4-3查看分析结果 319

10-4-4终止或者重新启动分析 321

10-5-3创建模型 322

10-5-2 问题说明 322

10-5-1 问题描述 322

10-5结构静力分析实例 322

10-5-4加载并求解 329

10-5-5查看分析结果 334

10-6几何非线性分析 339

10-6-1几何非线性 339

10-6-2几何非线性分析建模的特殊性 339

10-6-3 几何非线性分析求解的建议和准则 342

10-6-4几何非线性分析中求解选项的选用 345

10-6-5检验分析结果 347

10-7几何非线性分析实例 348

10-7-1 问题的描述 349

10-7-2参数说明 349

10-7-3创建模型 349

10-7-4定义载荷并求解 353

10-7-5查看分析结果 358

10-8本章小结 362

10-9习题 362