CATIA V5零件设计

第1章ANSYS8.1简介 1

1.1ANSYS8.1软件介绍 1

1.1.1ANSYS的发展 1

1.1.2ANSYS功能简介 1

1.1.3ANSYS8.1的新特性 3

1.2安装和启动ANSYS8.1 3

1.2.1安装ANSYS8.1 3

1.2.2启动 6

1.3ANSYS8.1常用图形界面 7

1.3.1应用菜单 8

1.3.2工具条 8

1.3.3输入窗口 8

1.3.4主菜单 9

1.3.5图形窗口 9

1.3.6视图工具栏 9

1.3.7输出窗口 9

1.4第一个有限元分析实战 10

1.4.1有限元法的基本架构 10

1.4.2提出问题 11

1.4.3定义参数 12

1.4.4创建几何模型 17

1.4.5划分网格 19

1.4.6加载数据 21

1.4.7求解 21

1.4.8结果分析 23

1.5ANSYS8.1程序结构分析 25

1.5.1ANSYS8.1架构 25

1.5.2ANSYS8.1文件格式 27

1.6小结 28

1.7习题 28

第2章建立有限元模型 30

2.1坐标系与工作平面 30

2.1.1全局坐标系和局部坐标系 30

2.1.2显示坐标系 34

2.1.3节点坐标系 35

2.1.4单元坐标系 36

2.1.5结果坐标系 37

2.1.6工作平面 37

2.2节点定义 40

2.2.1生成节点 41

2.2.2节点填充及复制 42

2.2.3查看节点 43

2.2.4删除节点 45

2.2.5移动节点 46

2.3单元定义 47

2.3.1定义单元类型 47

2.3.2定义实常数 49

2.3.3定义材料特性 50

2.3.4生成单元 50

2.4小结 53

2.5习题 53

第3章实体模型的建立 55

3.1实体模型概述 55

3.2自底向上建模 56

3.2.1定义关键点 57

3.2.2选择、查看和删除关键点 59

3.2.3定义线 61

3.2.4选择、查看和删除线 64

3.2.5定义面 65

3.2.6选择、查看和删除面 66

3.2.7定义体 67

3.2.8选择、查看和删除体 68

3.3自顶向下建模 69

3.3.1建立矩形面原始对象 69

3.3.2建立圆或环形面原始对象 70

3.3.3建立正多边形面原始对象 71

3.3.4建立长方体原始对象 72

3.3.5建立柱体原始对象 73

3.3.6建立多棱柱原始对象 75

3.3.7建立球体或部分球体原始对象 75

3.3.8建立锥体或圆台原始对象 76

3.3.9建立环体或部分环体原始对象 77

3.4布尔运算 77

3.4.1布尔运算的基础设置 77

3.4.2交运算 79

3.4.3加运算 82

3.4.4减运算 82

3.4.5工作平面减运算 87

3.4.6搭接 87

3.4.7分割 88

3.4.8粘接（或合并） 89

3.5编辑图元 90

3.5.1移动图元 91

3.5.2复制图元 91

3.5.3镜像图元 92

3.5.4缩放图元 93

3.5.5将图元转换坐标系 93

3.6运用组件和部件 94

3.6.1组件和部件的操作 94

3.6.2通过组件和部件选择实体 96

3.7小结 96

3.8习题 97

第4章网格划分 98

4.1网格划分的过程 98

4.1.1定义单元类型 98

4.1.2定义实常数 101

4.1.3定义材料参数 104

4.2网格划分控制 108

4.2.1网格划分工具 109

4.2.2Smartsize网格划分控制 111

4.2.3尺寸控制 113

4.2.4单元形状控制 116

4.2.5网格划分器选择 116

4.3实体模型网格划分 121

4.3.1关键点网格划分 121

4.3.2线网格划分 122

4.3.3面网格划分 122

4.3.4体网格划分 123

4.3.5网格修改 126

4.4网格检查 128

4.4.1设置形状检查选项 128

4.4.2设置形状限制参数 129

4.4.3确定网格质量 130

4.5自适应网格 131

4.6小结 135

4.7习题 135

第5章加载与求解 137

5.1载荷和载荷步 137

5.1.1载荷分类 137

5.1.2载荷步、子步和平衡迭代 138

5.1.3载荷的显示 138

5.1.4载荷步选项 139

5.2位移约束 140

5.2.1约束操作 141

5.2.2对称和反对称约束 143

5.2.3耦合自由度 144

5.2.4约束方程 146

5.3集中载荷 146

5.3.1施加力和力矩 147

5.3.2重复设置力和力矩 147

5.3.3缩放力和力矩 148

5.3.4转换力和力矩 148

5.4表面载荷 149

5.4.1基本操作 149

5.4.2梁单元上的压力载荷 150

5.4.3指定斜率 152

5.4.4函数加载 153

5.4.5表面效应单元 156

5.5体载荷 156

5.5.1施加体载荷 156

5.5.2惯性载荷 157

5.6特殊载荷 157

5.6.1耦合场载荷 158

5.6.2轴对称载荷 158

5.7求解 159

5.7.1选择合适的求解器 159

5.7.2求解多步载荷 160

5.7.3中断和重新启动 162

5.8计运行时间和文件大小 163

5.9小结 165

5.10习题 165

第6章通用后处理器 167

6.1后处理器概述 167

6.1.1读取结果数据 167

6.1.2数据替换与追加 170

6.1.3选择结果数据 170

6.1.4输出控制 171

6.2图形显示 172

6.2.1绘制变形图 172

6.2.2绘制等值线图 174

6.2.3绘制矢量图 176

6.2.4绘制粒子轨迹图 178

6.2.5绘制破裂图和压碎图 179

6.3单元表 180

6.3.1定义单元表 180

6.3.2单元表的操作 182

6.3.3显示单元表 182

6.4使用路径 184

6.4.1定义路径 184

6.4.2观察沿路径结果 186

6.4.3进行沿路径数学运算 189

6.5载荷工况 189

6.5.1定义载荷工况 190

6.5.2载荷工况的读写 190

6.5.3载荷工况数学运算 191

6.6小结 192

6.7习题 192

第7章时间历程后处理器 193

7.1定义和存储变量 193

7.1.1变量定义 193

7.1.2变量存储 195

7.1.3变量的导入 197

7.2变量的操作 197

7.2.1数学运算 197

7.2.2变量与数组相互赋值 198

7.2.3数据平滑 200

7.2.4生成响应频谱 202

7.3查看变量 202

7.3.1图形显示 202

7.3.2列表显示 205

7.4动画技术 207

7.4.1直接生成动画 207

7.4.2通过动画帧显示动画 208

7.4.3动画播放 210

7.5小结 210

7.6习题 211

第8章ANSYS参数化设计语言（APDL） 212

8.1APDL简介 212

8.2使用参数 213

8.2.1标量参数 213

8.2.2数组参数 216

8.2.3数组参数的定义 216

8.2.4数组参数的赋值 217

8.2.5数组的图形显示 222

8.2.6参数表达式 224

8.2.7数学函数 225

8.3使用工具条 226

8.3.1工具条基本操作 226

8.3.2嵌套按钮 228

8.4APDL宏语言 229

8.4.1宏的创建 230

8.4.2宏的运行 232

8.4.3APDL程序控制 233

8.4.4设置用户交互界面 237

8.5小结 241

8.6习题 242

第9章结构静力分析 243

9.1结构分析概述 243

9.2结构线性静力分析 244

9.2.1线性静力分析基础 244

9.2.2线性静力分析实例 244

9.3结构非线性分析 252

9.3.1几何非线性分析 253

9.3.2几何非线性分析实例 254

9.3.3材料非线性分析 258

9.3.4材料非线性分析实例 259

9.4小结 264

9.5习题 264

第10章ANSYS8.1动态分析 266

10.1模态分析 266

10.1.1模态分析简介 266

10.1.2模态分析步骤 267

10.1.3模态分析实例 270

10.2瞬时动态分析 278

10.2.1瞬态动力分析简介 278

10.2.2瞬态动力分析步骤 278

10.2.3瞬态动力分析实例 281

10.3谐波响应分析 288

10.3.1谐波响应分析简介 288

10.3.2谐波响应分析步骤 288

10.3.3谐波响应分析实例 290

10.4小结 295

10.5习题 295

第11章ANSYS8.1热力学分析 297

11.1热分析的基础知识 297

11.1.1符号与单位 297

11.1.2传热学经典理论回顾 298

11.1.3热传递的方式 298

11.2稳态热分析 300

11.2.1稳态传热的定义 300

11.2.2热分析的单元 300

11.2.3ANSYS稳态热分析的基本过程 300

11.2.4稳态热分析实例 303

11.3瞬态热分析 309

11.3.1瞬态传热分析的定义 309

11.3.2瞬态热分析中的单元及命令 309

11.3.3ANSYS瞬态热分析的主要步骤 310

11.3.4瞬态热分析实例 312

11.4小结 320

11.5习题 320

第12章优化设计 322

12.1优化设计基本概念 322

12.2优化设计的步骤 324

12.2.1生成分析文件 324

12.2.2建立优化参数 328

12.2.3指定分析文件 328

12.2.4声明优化变量 328

12.2.5选择优化工具和方法 331 2100433B

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