Ansys2024土木工程有限元分析從入門到精通

目　錄
前言
第1章　Ansys 2024圖形用戶界面1
1.1　Ansys 2024圖形用戶界面的組成2
1.2　啟動圖形用戶界面3
1.3　菜單欄4
1.3.1　文件菜單4
1.3.2　選取菜單6
1.3.3　列表菜單9
1.3.4　繪圖菜單12
1.3.5　繪圖控制菜單13
1.3.6　工作平面菜單20
1.3.7　參量菜單22
1.3.8　宏菜單24
1.3.9　菜單控制菜單26
1.4　輸入窗口26
1.5　主菜單27
1.5.1　優(yōu)選項(xiàng)27
1.5.2　預(yù)處理器28
1.5.3　求解器32
1.5.4　通用后處理器35
1.5.5　時間歷程后處理器38
1.5.6　進(jìn)程編輯器39
1.6　輸出窗口40
1.7　工具條41
1.8　圖形窗口41
1.8.1　圖形顯示42
1.8.2　多窗口繪圖43
1.8.3　增強(qiáng)圖形顯示46
第2章　建立實(shí)體模型47
2.1　坐標(biāo)系簡介48
2.1.1　總體坐標(biāo)系和局部坐標(biāo)系48
2.1.2　顯示坐標(biāo)系50
2.1.3　節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)系50
2.1.4　單元坐標(biāo)系51
2.1.5　結(jié)果坐標(biāo)系52
2.2　自頂向下建模（體素）52
2.2.1　創(chuàng)建面體素52
2.2.2　創(chuàng)建實(shí)體體素53
2.3　自底向上建模54
2.3.1　關(guān)鍵點(diǎn)54
2.3.2　硬點(diǎn)56
2.3.3　線57
2.3.4　面59
2.3.5　體60
2.4　工作平面的使用62
2.4.1　定義一個新的工作平面62
2.4.2　控制工作平面的顯示和樣式63
2.4.3　移動工作平面63
2.4.4　旋轉(zhuǎn)工作平面64
2.4.5　還原一個已定義的工作平面64
2.4.6　工作平面的高級用途64
2.5　使用布爾操作修正幾何模型66
2.5.1　布爾運(yùn)算的設(shè)置66
2.5.2　布爾運(yùn)算后的圖元編號67
2.5.3　交運(yùn)算67
2.5.4　兩兩相交68
2.5.5　相加68
2.5.6　相減69
2.5.7　利用工作平面進(jìn)行減運(yùn)算70
2.5.8　搭接70
2.5.9　分割71
2.5.10　粘接（或合并）71
2.6　移動、復(fù)制和縮放幾何模型71
2.6.1　按照樣本生成圖元72
2.6.2　由對稱映像生成圖元72
2.6.3　將樣本圖元轉(zhuǎn)到另外一個坐標(biāo)系73
2.6.4　實(shí)體模型圖元的縮放73
2.7　實(shí)例——懸臂梁的實(shí)體建模74
2.7.1　GUI方式75
2.7.2　命令流方式80
第3章　劃分網(wǎng)格81
3.1　有限元網(wǎng)格概述82
3.2　設(shè)定單元屬性82
3.2.1　生成單元屬性表83
3.2.2　分配單元屬性83
3.3　網(wǎng)格劃分控制85
3.3.1　Ansys網(wǎng)格劃分工具85
3.3.2　映射網(wǎng)格默認(rèn)尺寸88
3.3.3　局部網(wǎng)格劃分控制89
3.3.4　內(nèi)部網(wǎng)格劃分控制89
3.3.5　生成過渡棱錐單元91
3.4　自由網(wǎng)格劃分和映射網(wǎng)格劃分控制92
3.4.1　自由網(wǎng)格劃分控制92
3.4.2　映射網(wǎng)格劃分控制93
3.5　延伸和掃掠生成有限元模型96
3.5.1　延伸生成網(wǎng)格96
3.5.2　掃掠生成網(wǎng)格98
3.6　修正有限元模型101
3.6.1　局部細(xì)化網(wǎng)格101
3.6.2　移動和復(fù)制節(jié)點(diǎn)和單元103
3.6.3　控制面、線和單元的法向104
3.6.4　修改單元屬性105
3.7　編號控制105
3.7.1　合并重復(fù)項(xiàng)106
3.7.2　編號壓縮107
3.7.3　設(shè)定起始編號107
3.7.4　編號偏差108
第4章　施加載荷109
4.1　載荷概述110
4.1.1　什么是載荷110
4.1.2　載荷步、子步和平衡迭代111
4.1.3　時間參數(shù)112
4.1.4　階躍載荷與坡道載荷112
4.2　施加載荷的方式113
4.2.1　實(shí)體模型載荷與有限單元載荷113
4.2.2　如何施加載荷114
4.2.3　利用表格施加載荷119
4.2.4　軸對稱載荷與反作用力121
4.2.5　利用函數(shù)施加載荷和邊界條件122
4.3　設(shè)定載荷步選項(xiàng)124
4.3.1　通用選項(xiàng)124
4.3.2　非線性選項(xiàng)127
4.3.3　動力學(xué)分析選項(xiàng)128
4.3.4　輸出控制129
4.3.5　畢-薩（Biot-Savart）選項(xiàng)130
4.3.6　譜分析選項(xiàng)130
4.3.7　創(chuàng)建多載荷步文件130
4.4　實(shí)例—懸臂梁的載荷和約束施加132
4.4.1　GUI方式132
4.4.2　命令流方式133
第5章　求解134
5.1　求解概述135
5.1.1　使用直接求解法135
5.1.2　使用稀疏矩陣直接解法136
5.1.3　使用雅可比共軛梯度法136
5.1.4　使用不完全分解共軛梯度法136
5.1.5　使用預(yù)條件共軛梯度法137
5.1.6　使用自動迭代解法選項(xiàng)138
5.1.7　使用分塊解法138
5.1.8　獲得解答138
5.2　利用特定的求解控制器指定求解類型139
5.2.1　使用簡化求解菜單選項(xiàng)139
5.2.2　使用求解控制對話框140
5.3　多載荷步求解141
5.3.1　使用多重求解法141
5.3.2　使用載荷步文件法142
5.3.3　使用數(shù)組參數(shù)法（矩陣參數(shù)法）143
5.4　重新啟動分析144
5.4.1　重新啟動一個分析145
5.4.2　多載荷步文件的重新啟動分析148
5.5　實(shí)例—懸臂梁模型求解150
第6章　后處理152
6.1　后處理概述153
6.1.1　后處理器簡介153
6.1.2　結(jié)果文件154
6.1.3　可用數(shù)據(jù)類型154
6.2　通用后處理器（POST1）154
6.2.1　讀入結(jié)果數(shù)據(jù)庫155
6.2.2　列表顯示結(jié)果157
6.2.3　圖像顯示結(jié)果163
6.2.4　在路徑上映射結(jié)果169
6.3　時間歷程后處理器（POST26）174
6.3.1　定義和存儲變量175
6.3.2　檢查變量177
6.3.3　其他功能179
6.4　實(shí)例—懸臂梁計(jì)算結(jié)果后處理180
6.4.1　GUI方式180
6.4.2　命令流方式183
第7章　APDL簡介及土木工程常用的Ansys單元184
7.1　APDL簡介185
7.1.1　APDL概述185
7.1.2　參數(shù)定義185
7.1.3　流程控制186
7.1.4　宏187
7.1.5　函數(shù)和表達(dá)式189
7.1.6　APDL應(yīng)用實(shí)例189
7.2　土木工程常用的Ansys單元192
7.2.