基于ANSYS平台有限元分析手册

出版时间：2011-1  出版社：机械工业出版社  作者：曾攀，雷丽萍，方刚　编著  页数：479  
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前言

在科学研究和工程设计中，基于建模与仿真的数字化已成为当今科技发展的必然趋势，有限元分析已成为该领域数字化的最重要方法之一。ANSYS软件经过近40年的发展及完善，已成为国际上最知名、应用领域最广泛、使用人员最多的软件之一，是实施有限元分析的最重要平台之一。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。本书集有限元分析原理、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主要命令的使用方法。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。

内容概要

本书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。全书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。    本书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。    本书可作为机械、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。

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，1988一1992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。

书籍目录

前言第0章  引论第1章  基本操作第2章  前处理建模与计算第3章  后处理操作与计算结果分析第4章  基于APDL的参数化有限元分析与二次开发第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  线性结构瞬态分析参考文献主题词索引命令流索引单元索引

章节摘录

插图：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。

编辑推荐

《基于ANSYS平台有限元分析手册:结构的建模与分析》基于ANSYS平台，从分析原理、建模方法、典型算例三个方面完整地论述了有限元方法。特别强调分析原理的理解性、建模方法的指导性、典型算例的实用性，并就各个专题分析.采用规范化的手册方式进行表述。全书涵盖了结构分析中涉及静力、振动及瞬态分析的各个领域，在力求反映内容的全面性和系统性的同时，更追求对本质问题物理概念和建模方法的阐述，并提供了各种独特的、富有启发的实用编程技巧。主要特点：注重有限元分析原理、建模方法与典型算例的衔接关系。采用手册的方式进行描述，具有规范性、系统性、完整性、实用性等特点。提供60个原理、91个典型算例、98个建模操作以及168条ANSYS主要命令的用法。在典型算例中给出问题描述、索引、要点、步骤、命令流等主要环节。覆盖静力分析、模态分析、屈曲分析、简谐振动、谱分析、结构瞬态分析领域。提供单元“激活”与“杀死”技术、p方法、自适应网格划分、子模型、耦合及约束方程等建模技巧。涉及结构的参数及拓扑优化、结构概率设计、结构疲劳与断裂分析。完整介绍参数化APDL编程，提供进行二次开发的样例。为“学中用、用中学”的参与式、实践性及研究型教学方式提供素材。全书给出完整的命令流及注解，不受软件平台版本及升级的限制。

用户评论 (总计54条)

•   对各个基础的有限元问题给出了比较详细的ANSYS求解过程，是作为入门的一本不错的学习资源，当然还需要配合若干基本理论和专业的应用技术读物才方便立体的了解和学习。
•   需要一定的有限元基础知识作为支撑
•   和王新敏的书类似，都是ANSYS教程中写的比较好的，有GUI操作、有APDL，适合进阶学习，对于初学者有点难
•   这本书我刚拿到，大概翻了一下，书的印刷质量不错，机工社值得信赖。书中例子多，以APDL形式给出，适合有一定基础的学习者来使用。书中例子具有独创性，与市面上很多相互抄袭例子的书或者把帮助文件中例子翻译过来的做法不同，这一点感觉很好。其他的等待再读后才知。总体感觉不错。是有志于学习APDL的学习者的很好的参考书。
•   书的质量还算不错，印的都挺清楚的，像是正版的。
•   有非常多的实例，可惜理论偏少。例如单元与单元之间的区别。另外缺少接触方面的知识。适合ANSYS CLASSIC.至于workbench得另选。
•   真是好书，书还用塑料包上了，质量没的说，希望给我ANSYS带来帮助。另外，送货很及时，还差10分钟4天就到手了，快！
•   关于ansys的书，都买了，好好学，不错
•   以手册的形式给出了许多命令流，很好很实用
•   很好的一本书 主讲命令流
•   命令流，相当实用，赞原创性~~
•   书本内容很充实，都是命令流啊，大家量力而行。。。
•   内容详实，非常的充分仔细说明了软件的使用
•   一本好书，适合中级读者以上
•   在别人那看到，赶紧买了，买来就看了，挺好的，
•   一条一条方便查找。
•   这本书的质量不错，内容也通俗易懂
•   只看了目录和大致的内容，估计会值得期待
•   稍微入门之后，这本书就很好了。
•   这本书没有像其他书那样吵来吵去的，原创性较好。当当的价格也实惠，谢谢
•   外观质量不错，内容正在学
•   比较不错的书！
•   很好很实用，还在继续学习中
•   很喜欢的呢，正版
•   感觉挺难得
•   目前认为最好的书
•   内容充实，算例和命令流都有详细讲解和解读！很不错的一本书！
•   比较喜欢这本书的封面，还有里面的编排上也比较符合自己的爱好！挺喜欢这本书的！他得要一定的ansys基础学的好一些！
•   这本书对ansys学习很有帮助，对于入门的和中低级的学习者都很合适
•   以前买过一本ANSYS书，不过少东西，这本书给补上了，等以后看完了再仔细评价
•   现在看了看，感觉适合命令流使用的高级用户使用
•   这本书只介绍了线性分析，没有非线性分析的内容，对于需要用到非线性分析的朋友，这本书还是不要买了……
•   命令流，不适合初学者.
•   命令流，需要有点功底的来看。
•   书还好，光盘是破的，不能用
•   看过很多的ANSYS参考书，这本书是最好的，不过起点较高，对于初学者起步有点难度，强烈推荐
•   内容详尽，结构严谨，是学习ansys经典著作。
•   书的排版清晰合理，只是有些知识点讲得不够深入。
•   本书覆盖面广，内容详细，例题多样，是ansys学习中比较好的教材，适合有一定基础的人员。
•   比别人的书写点有自己特点！不是单纯翻译帮助文件
•   书的内容很好，适合初学者，光盘坏了，换货也挺快的
•   光盘读不出来么么么急急急
•   整体感觉还行，就是层次感稍微差点
•   还不错的一本书！值得购买，不过需要一点命令流的基础！
•   挺好 ansys 真的不错
•   书的内容详细，讲解充分，就是书的质量部怎么的，不过不妨碍阅读，应该是正版，光盘里的东西全是命令流，对学习命令流挺好的
•   书很好！拿在手里手感很好，内容呢，还没看，不敢妄下评论。
•   书中所涉内容契合工程实际，很实用。发货速度还行。好书，值得推荐
•   基本的命令解释得很详细章节内容循序渐进 通俗易懂
•   到货很快，服务态度也很好。
•   不错，值得买，有作者自己的思想
•   书有很多例子，很好很实用
•   纸张质量不错，书内容很好，有自己的东西。
•   曾老师有多部译著。