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101千字 字数
2022-08-01 发行日期
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主编推荐语

有限元分析入门级教材，结合ANSYS Workbench和实际案例，适用于工科专业学生及工程师参考。

内容简介

本书是读者全面系统学习有限元基础理论，应用ANSYS Workbench进行机械结构有限元分析的快速入门级教材。全书共7章，主要介绍机械结构有限元分析的知识体系、机械结构建模思想与方法，同时也介绍ANSYS Workbench网格划分、载荷、约束、结果后处理，以及机械结构线性静力学分析实例、非线性有限元分析和优化设计等方面的内容，旨在引导读者快速掌握机械结构有限元技术，解决机械、土木、水利等行业的有限元分析问题。本书各章都配有丰富的建模案例，内容由浅入深，把有限元理论知识和工程实践应用有机结合。本书可作为机械类、力学类、土木、水利等工科专业本科生和研究生的教材，也可供相关专业工程设计和研究人员学习参考。

目录

  • 封面
  • 版权信息
  • 内容简介
  • 前言
  • 第1章 绪论
  • 1.1 工程问题与有限元法
  • 1.2 有限元法的基本步骤
  • 1.3 有限元法的特点
  • 1.4 常用机械结构有限元分析软件概况及使用方法
  • 1.4.1 常用有限元分析软件
  • 1.4.2 ANSYS Workbench和ANSYS APDL（经典版）对比
  • 1.4.3 模型导入——ANSYS Workbench有限元分析快速入门
  • 1.4.4 学习方法及分析基础
  • 课后练习
  • 第2章 机械结构建模思想与方法
  • 2.1 结构分析与建模思想
  • 2.1.1 工程模型与数学模型的转化思想
  • 2.1.2 工程结构分类
  • 2.1.3 单元类型及选取原则
  • 2.2 几何建模准则
  • 2.2.1 无圆角“T”形角钢与圆角“T”形角钢的静力学分析结果对比
  • 2.2.2 有螺栓孔平板与无螺栓孔平板的静力学分析结果对比
  • 2.2.3 模型简化准则
  • 2.3 创建求解域的几何模型
  • 2.3.1 间接法建模实例——轴承座建模
  • 2.3.2 模型的导入与修复实例——利用ANSYS SCDM简化和修复涡轮外壳模型
  • 课后练习
  • 第3章 几何模型离散化——网格划分
  • 3.1 结构离散化及单元类型
  • 3.2 单元特征及其应用范围
  • 3.2.1 梁单元
  • 3.2.2 壳单元
  • 3.2.3 实体单元
  • 3.3 网格划分控制
  • 3.3.1 全局网格划分控制
  • 3.3.2 “T”形角钢的全局网格划分控制
  • 3.3.3 局部网格划分控制
  • 3.3.4 “T”形角钢的局部网格划分控制
  • 3.3.5 其他网格划分方法
  • 3.4 单元尺寸对分析结果的影响
  • 3.4.1 “T”形角钢在不同单元尺寸下的分析结果
  • 3.4.2 单元尺寸评判标准——网格无关解
  • 3.5 单元类型对分析结果的影响
  • 3.5.1 “T”形角钢采用四面体及六面体单元进行网格划分的分析结果
  • 3.5.2 实体单元类型判断标准
  • 3.6 网格质量的检查与改进
  • 课后习题
  • 第4章 载荷、约束及结果后处理
  • 4.1 载荷的分类
  • 4.1.1 惯性载荷
  • 4.1.2 一般载荷
  • 4.2 边界约束方式
  • 4.2.1 结构支撑
  • 4.2.2 约束方程
  • 4.2.3 工程中常见的约束类型
  • 4.2.4 ANSYS Workbench中的约束类型的应用
  • 4.3 求解与后处理
  • 4.3.1 求解
  • 4.3.2 后处理
  • 4.4 求解与后处理分析实例——应力集中问题
  • 4.4.1 问题描述
  • 4.4.2 应力集中问题的分析流程
  • 4.5 求解与后处理分析实例——应力奇异问题
  • 4.5.1 问题描述
  • 4.5.2 应力奇异问题的分析流程
  • 4.6 求解与后处理分析实例——子模型方法
  • 4.6.1 问题描述
  • 4.6.2 子模型分析流程
  • 4.7 求解与后处理分析实例——圣维南原理的应用
  • 4.7.1 问题描述
  • 4.7.2 圣维南原理分析流程
  • 课后练习
  • 第5章 机械结构线性静力学分析实例
  • 5.1 静力学分析
  • 5.1.1 静力学分析基础理论——虚功原理
  • 5.1.2 静力学分析适用范围
  • 5.2 空间钢架结构静力学分析实例
  • 5.2.1 梁/杆系分析方案
  • 5.2.2 梁/杆单元特点及理论
  • 5.2.3 空间钢架结构静力学分析流程
  • 5.3 平面托架的静力学分析案例
  • 5.3.1 确定分析方案
  • 5.3.2 板壳单元特点及其理论
  • 5.3.3 平面托架静力学分析流程
  • 5.4 水电站弧形闸门静力学分析案例
  • 5.4.1 整体分析方案
  • 5.4.2 实体单元特点及理论
  • 5.4.3 水电站弧形闸门的静力学分析流程
  • 5.5 拓展训练：不同单元之间的连接方法——多点约束法
  • 5.5.1 梁与壳单元的连接方法
  • 5.5.2 壳与实体单元的连接方法
  • 5.5.3 梁与实体单元的连接方法
  • 课后练习
  • 第6章 机械结构非线性有限元分析及其应用实例
  • 6.1 机械结构非线性有限元分析
  • 6.1.1 非线性有限元分析的基本理论
  • 6.1.2 非线性问题类型
  • 6.2 非线性求解与收敛
  • 6.2.1 非线性求解方法
  • 6.2.2 收敛与收敛判据
  • 6.3 螺栓连接模拟分析实例
  • 6.3.1 接触非线性有限元仿真方案
  • 6.3.2 接触分析和接触类型
  • 6.3.3 螺栓连接有限元仿真流程
  • 6.4 橡胶密封圈挤压分析实例
  • 6.4.1 橡胶密封圈非线性有限元仿真方案
  • 6.4.2 橡胶密封圈有限元仿真基本流程
  • 课后练习
  • 第7章 结构优化分析
  • 7.1 吊钩结构响应曲面优化分析
  • 7.1.1 基于ANSYS Workbench的结构优化分析简介
  • 7.1.2 响应曲面优化分析
  • 7.1.3 案例设置
  • 7.1.4 吊钩响应曲面优化分析流程
  • 7.2 连杆六西格玛优化分析
  • 7.2.1 六西格玛优化分析
  • 7.2.2 案例设置
  • 7.2.3 六西格玛优化分析流程
  • 课后练习
  • 参考文献
  • 封底
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出版方

电子工业出版社

电子工业出版社成立于1982年10月，是国务院独资、工信部直属的中央级科技与教育出版社，是专业的信息技术知识集成和服务提供商。经过三十多年的建设与发展，已成为一家以科技和教育出版、期刊、网络、行业支撑服务、数字出版、软件研发、软科学研究、职业培训和教育为核心业务的现代知识服务集团。出版物内容涵盖了电子信息技术的各个分支及工业技术、经济管理、科普与少儿、社科人文等领域，综合出版能力位居全国出版行业前列。