ANSYS10.0有限元分析自學手冊（含盤一張）

第1章　ANSYS基礎　1
1.1　ANSYS家族概述　2
1.2　ANSYS 10.0的安裝與系統(tǒng)配置　3
1.2.1　ANSYS 10.0的安裝　3
1.2.2　ANSYS 10.0系統(tǒng)配置　4
1.3　認識ANSYS工作界面　6
1.3.1　ANSYS工作界面　7
1.3.2　ANSYS主窗口的組成　8
1.4　退出ANSYS　16
1.5　ANSYS幫助系統(tǒng)　17
1.6　專家技能點撥　19
1.6.1　拾取菜單與拾取操作　19
1.6.2　如何學習ANSYS　21
第2章　ANSYS有限元分析典型步驟　23
2.1　ANSYS有限元分析典型步驟　24
2.2　典型步驟之一：建立有限元模型　24
2.2.1　建立和修改工作文件名或標題　25
2.2.2　定義單元類型　30
2.2.3　定義材料屬性數(shù)據(jù)　33
2.2.4　創(chuàng)建有限元模型　38
2.3　典型步驟之二：加載和求解　41
2.3.1　定義分析類型和設置分析選項　42
2.3.2　施加載荷　42
2.3.3　選擇求解方法　43
2.3.4　求解　44
2.4　典型步驟之三：結(jié)果后處理　44
2.5　綜合實例　46
2.5.1　ANSYS命令流操作　47
2.5.2　ANSYS GUI操作　48
2.5.3　實例總結(jié)　64
2.6　有限元分析注意事項　64
2.7　專家技能點撥　65
2.7.1　有限元的概念　65
2.7.2　命令流與GUI操作比較　66
2.7.3　一些ANSYS的使用經(jīng)驗　66
第3章　實體建模　68
3.1　ANSYS中的模型　69
3.1.1　實體建模方法　69
3.1.2　從CAD系統(tǒng)中輸入實體模型　70
3.2　ANSYS的坐標系及其操作　71
3.2.1　總體坐標系及其操作　71
3.2.2　局部坐標系及其操作　72
3.2.3　顯示坐標系及其操作　76
3.2.4　節(jié)點坐標系及其操作　81
3.2.5　單元坐標系及其操作　86
3.2.6　結(jié)果坐標系及其操作　87
3.3　工作平面及其操作　87
3.3.1　顯示工作平面和工作平面的狀態(tài)　88
3.3.2　創(chuàng)建一個新的工作平面　89
3.3.3　改變工作平面的位置　90
3.4　實體建?！?1
3.4.1　關(guān)鍵點和硬點　91
3.4.2　線　96
3.4.3　面　101
3.4.4　體　110
3.5　實體模型的相關(guān)操作　120
3.5.1　關(guān)鍵點和硬點的操作　120
3.5.2　線的操作　121
3.5.3　面的操作　122
3.5.4　體的操作　122
3.6　布爾運算　123
3.6.1　布爾運算的設置　123
3.6.2　Intersect交運算　124
3.6.3　Add(加運算)　127
3.6.4　Subtract(減運算)　129
3.6.5　Divide(切割運算)　130
3.6.6　Overlap(交迭運算)　133
3.6.7　Glue粘接運算　134
3.6.8　Partition分割運算　136
3.7　綜合實例　136
3.7.1　實例1：三維螺管磁場模型　136
3.7.2　實例2：三維軸承模型　150
3.8　專家技能點撥　163
3.8.1　本章小結(jié)　163
3.8.2　實體建模常見問題解答　164
第4章　網(wǎng)格劃分與創(chuàng)建有限元模型　166
4.1　設置單元屬性　167
4.1.1　選擇單元類型　167
4.1.2　設置單元實常數(shù)　167
4.1.3　設置材料屬性　172
4.1.4　設置單元坐標系統(tǒng)　172
4.2　為實體模型分配屬性　172
4.2.1　直接方式為實體模型分配屬性　173
4.2.2　用默認方式為有限元模型分配屬性　177
4.3　通過網(wǎng)格劃分工具設置網(wǎng)格劃分屬性　180
4.3.1　單元屬性分配設置　181
4.3.2　智能劃分水平控制　182
4.3.3　單元尺寸控制　183
4.3.4　網(wǎng)格劃分類型設置以及網(wǎng)格劃分　186
4.3.5　細化網(wǎng)格控制　187
4.4　實體模型的網(wǎng)格劃分　189
4.4.1　映射網(wǎng)格劃分方法　189
4.4.2　劃分實體模型　198
4.5　直接生成有限元模型　199
4.5.1　節(jié)點　200
4.5.2　單元　210
4.6　綜合實例　212
4.6.1　實例：劃分實體模型以生成有限元模型　212
4.6.2　實例：直接法生成有限元模型　221
4.7　專家技能點撥　226
4.7.1　創(chuàng)建有限元模型要點匯總　226
4.7.2　自由劃分和映射劃分的比較　227
4.7.3　單元尺寸的相關(guān)概念　228
4.7.4　對象的級別　229
4.7.5　網(wǎng)格劃分建議　229
4.7.6　網(wǎng)格質(zhì)量與細小結(jié)構(gòu)的網(wǎng)格劃分　229
4.7.7　幾個命令的解釋　230
4.7.8　單元形狀檢查　231
第5章　加載和求解　234
5.1　加載與求解概述　235
5.1.1　什么是載荷　235
5.1.2　載荷施加的對象　236
5.1.3　載荷步、子步和平衡迭代　237
5.2　分析類型以及求解設置　239
5.2.1　新分析New Analysis　240
5.2.2　求解控制Sol'n Controls　240
5.3　載荷定義前的設置　243
5.3.1　均布溫度Uniform Temp(均布溫度)　244
5.3.2　參考溫度Reference Temp　244
5.3.3　面載荷梯度For Surface Ld　245
5.3.4　重復加載方式Replace vs Add　245
5.4　載荷的定義　246
5.4.1　自由度約束　246
5.4.2　集中力載荷　252
5.4.3　面載荷　260
5.4.4　體載荷　268
5.4.5　其他載荷　280
5.5　刪除載荷與其他操作　281
5.5.1　刪除載荷　281
5.5.2　其他操作　282
5.6　多載荷步設置　283
5.6.1　輸出控制Output Ctrls　284
5.6.2　時間和頻率　286
5.6.3　其他載荷步選項　289
5.7　求解　290
5.7.1　求解　290
5.7.2　求解當前載荷步Current LS　291
5.7.3　根據(jù)載荷步文件求解From LS Files　291
5.8　綜合實例　292
5.8.1　實例1：二維靜態(tài)電場分析　292
5.8.2　實例2：多載荷步的結(jié)構(gòu)分析　303
5.9　專家技能點撥　320
5.9.1　本章小結(jié)　320
5.9.2　多載荷步問題的求解方法　321
5.9.3　求解器菜單問題　322
5.9.4　常見問題及解答　323
第6章　ANSYS 10.0通用后處理器　325
6.1　ANSYS通用后處理概述　326
6.1.1　通用后處理器處理的結(jié)果文件　327
6.1.2　結(jié)果文件讀入通用后處理器　328
6.1.3　瀏覽結(jié)果數(shù)據(jù)集信息　330
6.1.4　讀入結(jié)果數(shù)據(jù)集　330
6.1.5　設置結(jié)果輸出方式與圖形顯示方式　332
6.2　圖形顯示計算結(jié)果　333
6.2.1　繪制變形圖　333
6.2.2　繪制等值圖和等值線圖　334
6.2.3　繪制矢量圖　340
6.3　路徑操作　343
6.3.1　繪制路徑圖　343
6.3.2　沿路徑的結(jié)果數(shù)據(jù)處理　349
6.3.3　路徑數(shù)據(jù)的存檔以及恢復　351
6.4　單元表　354
6.4.1　創(chuàng)建和修改單元表　355
6.4.2　基于單元表的數(shù)學運算　357
6.4.3　根據(jù)單元表繪制結(jié)果圖形　358
6.5　列表顯示結(jié)果　359
6.5.1　Detailed Summary(結(jié)果數(shù)據(jù)集匯總列表)　359
6.5.2　Iteration Summary(迭代匯總信息)　359
6.5.3　Sorted Listing(排序列表)　360
6.6　查詢計算結(jié)果　364
6.6.1　Element Solu(查詢單元計算結(jié)果)　365
6.6.2　Subgrid Solu(查詢節(jié)點計算結(jié)果)　366
6.7　結(jié)果查看器　366
6.8　載荷組合及其運算　369
6.8.1　創(chuàng)建載荷工況　370
6.8.2　設置載荷工況組合運算　370
6.8.3　對載荷工況進行運算　372
6.8.4　顯示和存儲載荷工況運算結(jié)果　372
6.9　綜合實例：桁架計算　372
6.9.1　使用APDL命令實現(xiàn)桁架計算　373
6.9.2　使用GUI操作實現(xiàn)桁架計算　374
6.10　專家技能點撥　383
6.10.1　本章小結(jié)　383
6.10.2　路徑圖的意義　384
6.10.3　Item和Comp　385
6.10.4　圖形顯示模式　386
6.10.5　有關(guān)POST1的常見問題及解答　386
第7章　時間歷程后處理器　389
7.1　時間歷程后處理器概述　390
7.1.1　變量觀察器Vairibale Viewer　390
7.1.2　環(huán)境設置Settings　391
7.1.3　存儲后處理數(shù)據(jù)Store Data　393
7.1.4　定義變量Define Variables　393
7.2　列表顯示結(jié)果　399
7.3　繪制時間-變量曲線　403
7.4　變量的數(shù)學運算　405
7.5　變量觀察器　407
7.5.1　變量觀察器的工具欄　407
7.5.2　變量觀察器其他部分　408
7.6　綜合實例：鋼球溫度計算　411
7.7　專家技能點撥　420
7.7.1　本章小結(jié)　420
7.7.2　POST26常見問題及解答　421
第8章　ANSYS高級操作　422
8.1　選擇，部件和組件　423
8.1.1　選擇　423
8.1.2　組件和部件　430
8.2　列表顯示數(shù)據(jù)庫信息　432
8.2.1　顯示文件信息和狀態(tài)信息　433
8.2.2　顯示實體模型和有限元模型信息　436
8.2.3　顯示載荷和邊界條件等信息　436
8.3　綜合實例：永磁體節(jié)點繪制和查看　437
8.4　專家技能點撥　442
8.4.1　本章小結(jié)　442
8.4.2　有關(guān)命令簡介　442
附錄A　ANSYS常用標簽名解釋　444
附錄B　APDL基本知識以及常用命令　446
B.1　APDL基本知識　447
B.2　常用命令　447
附錄C　APDL編輯器PSPAD的安裝與使用　452