ANSYS机械工程应用精华60例

章节摘录

版权页：   插图：   （2）动力设计分析方法（DDAM）。应用一系列经验公式和振动设计表所得到的谱来分析系统。 （3）随机振动分析（PSD），又称做功率谱密度分析，用于随机振动分析，以得到系统的功率谱密度与频率的关系曲线。 2.进行谱分析应满足的条件 （1）谱分析是线性分析，非线性特性将被忽略。 （2）对单点响应谱和动力设计分析方法，结构应被已知方向和已知频率分量的谱激励，并且该激励同时发生在所有支持点（地震谱）或者在非支持点的主自由度上。因此，要求结构在所有支持点被激励所产生的运动必须相同。 18.1.2单点响应谱分析步骤 1.创建有限元模型 该步骤与其他分析类型相同。需要注意的是：不能使用非线性单元和非线性材料特性；必须定义材料的弹性模量EX（或刚度）和密度DENS。 2.进行模态分析，得到结构的固有频率和振型 该步骤与普通的模态分析过程基本相同。需要注意的是：可以使用的模态提取方法有Block Lanczos法、PCG Lanczos法、Supemode法或Reduced法等；如果用菜单法执行命令进行分析，不要同时进行模态扩展；材料的阻尼必须在模态分析时定义；必须在施加激励谱的位置施加位移约束。求解模态分析后，退出求解器。 3.进行谱分析 该步骤包括指定分析类型、设置分析选项、定义载荷及求解设置等。 具体分析步骤如下： 指定分析类型：Main Menu→Solution→Analysis Type→New Analysis，选择Spectrum。 指定谱分析类型及选项：Main Menu→Solution→Analysis Type→Analysis Options，选择Single-pt resp进行单点响应谱分析。 指定激励谱的类型和激励方向：Main Menu→Solution→Load Step Opts→Spectrum→Single Point→Settings，激励谱的类型（SVTYP）可以是位移谱（Seismic Displac）、速度谱（Seismic Velocity）、加速度谱（Seismic Accel）及力谱（Force Spectrum）等；激励方向（SED）从全局原点指向所定义的点。 设置系列激励频率和谱之间的对应关系：Main Menu→Solution→Load Step Opts→Spectrum→Single Point→Freq Table和Spectr Values，首先定义频率系列，然后定义相应谱值，频率系列必须按升序排列。

前言

　　随着有限元技术及ANSYS软件在工程技术领域的不断普及，又承蒙广大读者和同仁的厚爱与认可，本书的第4版又与读者朋友们见面了。　　作者在前一版的基础上进行了全面和深入的修正，增加了ANSYSWorkbench的相关内容，对所有实例用ANSYS13.0版本进行了重新运行，调整或修改了部分实例，采纳读者的建议配备了光盘。光盘内容包括所有实例的命令流文件和GUI操作过程的截屏录像，使得全书内容更丰富、更全面，读者也更容易学习掌握。　　本书在总结多年教学和使用经验的基础上，从使读者快速入门并能够解决实际问题的想法出发，介绍了60个ANSYS在机械工程领域的应用实例，有的简单易学，有的接近工程实际。读者可以跟随本书所介绍的分析步骤和过程，快速入门。然后根据本书的讲解并参照其他书籍，理解本书所介绍的分析步骤和过程，从而能够在较短时间内，既知其然，又知其所以然，真正掌握ANSYS和有限元分析方法，并能在灵活应用中解决实际问题。　　全书包括50个经典ANSYS软件应用实例和10个ANSYSWorkbench软件的应用实例，基本涵盖了ANSYS和有限元分析法在机械工程领域的应用，多数实例都通过解析解对有限元解进行了验证，以解除读者对有限元解正误的困惑；每个实例都介绍了菜单法分析过程和对应的命令流，以使初学者迅速入门，使高级用户掌握方法和步骤以解决类似的实际问题；另外，本书还在部分实例中配备了习题，以配合学习和教学。　　本书由高耀东、李强、张玉宝、关弘主编。其中绪论、第1～5例由内蒙古科技大学李强编写，第6～11例由内蒙古科技大学张玉宝编写，第12～16例由内蒙古科技大学李震编写，第17～21例由内蒙古科技大学李丽编写，第22～27例由内蒙古科技大学张鑫宇编写，第28～32例由内蒙古北方重工业集团有限公司迟全洲编写，第33～38例由内蒙古北方重工业集团有限公司杨秀珍编写，第40～45例由包头医学院职业技术学院关弘编写，第46～54例由沈阳城科工程检测咨询有限公司宿福存编写，其余实例由内蒙古科技大学高耀东编写。　　由于编者水平有限，加之时间仓促，书中难免存在一些错误和缺点，敬请广大读者不吝赐教、批评指正。　　编者　　2012年6月

书籍目录

绪论 0.1ANSYS软件简介 0.2ANSYS软件的使用 0.3ANSYS的菜单系统 第一篇前处理 第1例关键点和线的创建实例——正弦曲线 1.1原理 1.2创建步骤 1.3命令流 第2例工作平面的应用实例——相交圆柱体 2.1相交圆柱体的视图 2.2创建步骤 2.3总结 2.4命令流 第3例复杂形状实体的创建实例——螺栓 3.1螺栓的视图 3.2创建步骤 3.3命令流 第4例复杂形状实体的创建实例——杯子 4.1杯子的视图 4.2创建步骤 4.3命令流 第5例有限元模型创建实例——实体建模法 5.1概述 5.2问题描述 5.3分析步骤 5.4命令流 第二篇结构静力学分析 第6例杆系结构的静力学分析实例——平面桁架 6.1概述 6.2问题描述及解析解 6.3分析步骤 6.4命令流 第7例杆系结构的静力学分析实例一悬臂梁 7.1问题描述及解析解 7.2分析步骤 7.3命令流 第8例平面问题的求解实例——厚壁圆筒问题 8.1概述 8.2问题描述及解析解 8.3分析步骤 8.4命令流 第9例静力学问题的求解实例——扳手的受力分析 9.1问题描述 9.2分析步骤 9.3命令流 第10例各种坐标系的应用实例——圆轴扭转分析 10.1坐标系和工作平面概述 10.2问题描述及解析解 10.3分析步骤 10.4命令流 第三篇结构动力学分析 第11例模态分析实例——均匀直杆的固有频率分析 11.1概述 11.2问题描述及解析解 11.3分析步骤 11.4命令流 第12例模态分析实例——斜齿圆柱齿轮的固有频率分析 12.1问题描述及解析解 12.2分析步骤 12.3命令流 第13例有预应力模态分析实例——弦的横向振动 13.1概述 13.2问题描述及解析解 13.3分析步骤 13.4命令流 第14例循环对称结构模态分析实例——转子的固有频率分析 14.1概述 14.2问题描述 14.3分析步骤 14.4命令流 14.5对整体结构进行模态分析的命令流 第15例谐响应分析实例——单自由度系统的受迫振动 15.1概述 15.2问题描述及解析解 15.3分析步骤 15.4命令流 第16例瞬态动力学分析实例——凸轮从动件运动分析 16.1概述 16.2问题描述及解析解 16.3分析步骤 16.4命令流 第17例连杆机构运动分析实例——曲柄滑块机构 17.1概述 17.2问题描述及解析解 17.3分析步骤 17.4命令流 第18例谱分析实例——地震谱作用下的结构响应分析 18.1概述 18.2问题描述及解析解 18.3分析步骤 18.4命令流 第四篇非线性分析 第19例接触分析实例——平行圆柱体承受法向载荷时的接触应力分析 19.1概述 19.2问题描述 19.3分析步骤 19.4命令流 第20例线性屈曲分析实例——压杆稳定性问题 20.1概述 20.2问题描述及解析解 20.3分析步骤 20.4命令流 第21例非线性屈曲分析实例——悬臂梁 21.1非线性屈曲分析过程 21.2问题描述及解析解 21.3分析步骤 21.4命令流 第22例弹塑性分析实例——自增强厚壁圆筒承载能力的研究 22.1概述 22.2问题描述及解析解 22.3分析步骤 22.4命令流 第23例材料蠕变分析实例——受拉平板 23.1蠕变简介 23.2问题描述 23.3分析步骤 23.4命令流 第24例超弹分析实例——缓冲垫 24.1概述 24.2问题描述 24.3分析步骤 24.4命令流 第25例非线性分析综合应用实例——钢板卷制成圆筒 25.1问题描述 25.2命令流 第26例非线性分析综合应用实例——冲击 26.1问题描述 26.2分析步骤 26.3命令流 第27例利用MPC技术对SOLID—SHELL单元进行连接实例——简支梁 27.1概述 27.2问题描述 27.3分析步骤 27.4说明 27.5命令流 27.6结构模型全部采用SOLID单元的分析命令流 第28例施加非法向表面载荷实例——转矩的施加 28.1概述 28.2问题描述 28.3分析步骤 28.4命令流 第五篇ANSYS／LS—DYNA动力学分析 第29例侵彻动力学分析实例——弹丸侵彻靶板 29.1ANSYS／LS—DYNA的概述 29.2问题描述 29.3分析步骤 29.4命令流 第30例显式－隐式序列求解实例——板料冲压成形及回弹研究• 30.1概述 30.2问题描述 30.3分析步骤 30.4命令流 第31例冲击动力学分析实例——车辆受起伏路面激励的响应分析 31.1问题描述 31.2分析步骤 31.3命令流 第32例综合应用实例——薄板多点成形工艺中基本体位置的确定 32.1概述• 32.2分析步骤 32.3命令流 …… 第六篇热应力计算 第七篇综合应用 附录 参考文献

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《ANSYS机械工程应用精华60例(第4版)》可作为高等院校机械类专业本科生和研究生的教科书使用，也可作为工程技术人员学习ANSYS软件的参考书。

作者简介

《ANSYS机械工程应用精华60例(第4版)》在总结多年教学和工程经验的基础上，从使读者快速入门并能够解决实际问题的想法出发，介绍了60个ANSYS在机械工程领域的应用实例。读者可以跟随《ANSYS机械工程应用精华60例(第4版)》所介绍的分析步骤和过程，快速入门。然后通过练习与操作，理解《ANSYS机械工程应用精华60例(第4版)》所介绍的分析步骤和过程。从而能够在较短时间内，既知其然，又知其所以然，真正掌握ANSYS和有限元分析方法，并能灵活应用于实际问题中。全书包括50个经典ANSYS软件应用实例和10个ANSYSWorkbench软件应用实例。

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