CAD/CAM/CAE工程应用丛书·ANSYS系列：ANSYS 14.0工程实例解析与常见问题解答（附光盘1张） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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张洪才 等 著

图书标签:

• ANSYS
• 有限元分析
• CAD/CAM/CAE
• 工程实例
• 仿真
• 机械工程
• 结构力学
• 数值计算
• 软件教程
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出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111416791

版次：1

商品编码：11218990

品牌：机工出版

包装：平装

丛书名： CAD/CAM/CAE工程应用丛书

开本：16开

出版时间：2013-04-01

页数：382

附件：DVD-ROM

附件数量：1

内容简介

　　《CAD/CAM/CAE工程应用丛书·ANSYS系列：ANSYS 14.0工程实例解析与常见问题解答》以有限元分析软件ANSYS 14.0为平台，工程实例为载体，详细地讲解了静力学、动力学、材料非线性、接触分析、屈曲分析、断裂力学、复合材料、热-结构分析的步骤和方法。书中给出了18个具有工程背景的实例。
　　《CAD/CAM/CAE工程应用丛书·ANSYS系列：ANSYS 14.0工程实例解析与常见问题解答》具有以下特点：实例工程背景强，理论与软件操作结合紧密，并详细讲解软件使用过程中的常见问题，能够快速提高读者的工程实例分析能力；切实从读者学习和使用的实际出发，安排章节顺序和内容；图文并茂，讲述过程中结合大量分析实例，力求易于理解并方便学习和实践。本书配套光盘提供了18个实例的视频教程和ANSYS实例文件。
　　《CAD/CAM/CAE工程应用丛书·ANSYS系列：ANSYS 14.0工程实例解析与常见问题解答》不仅适合高等学校理工类高年级本科生或研究生学习ANSYS，还可供从事结构分析的工程技术人员参考使用，同时书中提供的大量实例也可供高级用户参考。

目录

出版说明
前言
第1章 重分网格技术
1.1 重分网格的优点和限制
1.1.1 重分网格的优点
1.1.2 重分网格的限制
1.2 重分网格的要求
1.3 确定开始重分网格的子步
1.4 开始重分网格
1.5 选择重分网格区域
1.6 执行重分网格操作
1.6.1 选择重分网格方法
1.6.2 网格控制
1.6.3 在同一子步网格重画多个区域
1.7 检查施加的接触边界、载荷和边界条件
1.7.1 接触边界
1.7.2 压力和连续位移
1.7.3 力和独立的位移约束
1.7.4 节点温度
1.7.5 其他边界条件和载荷
1.8 自动映射变量和平衡残差
1.8.1 映射求解变量
1.8.2 平衡残余力
1.8.3 映射结果的含义
1.8.4 处理收敛困难
1.9 执行多重启动
1.10 重复执行重分网格操作
1.11 后处理重分网格的结果
1.11.1 数据库后处理
1.11.2 时间历程后处理器

第2章 流体压力渗透载荷
2.1 施加流体渗透载荷
2.2 指定流体渗透开始点
2.3 指定压力渗透准则
2.4 指定流体渗透作用时间
2.5 重新定义或修改压力渗透载荷
2.6 后处理流体压力渗透载荷

第3章 基于重分网格的密封圈大变形分析
3.1 引言
3.2 几何模型
3.3 材料模型
3.4 单元的选择
3.5 边界条件和载荷
3.6 GUI操作
3.6.1 前处理
3.6.2 求解
3.6.3 后处理
3.7 命令流

第4章 超弹密封垫分析
4.1 引言
4.2 几何模型
4.3 材料本构模型
4.4 单元的选择
4.5 边界条件和载荷
4.6 GUI操作
4.6.1 前处理
4.6.2 求解
4.6.3 后处理
4.7 命令流

第5章 金属塑性成型的非线性有限元分析
5.1 引言
5.2 几何模型
5.3 材料的本构关系
5.4 单元的选择
5.5 边界条件和载荷
5.6 GUI操作
5.6.1 前处理
5.6.2 求解
5.6.3 后处理
5.7 命令流

第6章 功能梯度材料静、动态断裂力学分析
6.1 引言
6.2 几何模型
6.3 材料的本构模型
6.4 单元的选择
6.5 边界条件与载荷
6.6 GUI操作
6.6.1 前处理
6.6.2 静态断裂力学求解
6.6.3 静态求解后处理
6.6.4 动态断裂力学求解
6.6.5 动态求解后处理
6.7 命令流
6.7.1 静态分析命令流
6.7.2 动态分析命令流

第7章 变厚度圆盘的有限元分析
7.1 引言
7.2 几何模型
7.3 材料的本构关系
7.4 单元的选择
7.5 边界条件与载荷
7.6 GUI操作
7.6.1 前处理
7.6.2 求解
7.6.3 后处理
7.7 命令流

第8章 汽车制动器尖叫的有限元分析
8.1 引言
8.2 几何模型
8.3 材料的本构模型
8.4 单元的选择
8.5 边界条件与载荷
8.6 GUI操作
8.6.1 前处理
8.6.2 求解
8.6.3 后处理
8.7 命令流

第9章 纤维缠绕复合材料压力容器的可靠性分析
9.1 引言
9.2 几何模型
9.3 材料的本构模型
9.4 复合材料压力容器的失效参数
9.5 单元的选择
9.6 边界条件与载荷
9.7 GUI操作
9.7.1 前处理
9.7.2 求解
9.7.3 后处理
9.8 命令流

第10章 梁结构的有限元分析
10.1 引言
10.2 几何模型
10.3 材料的本构模型
10.4 单元的选择
10.5 边界条件与载荷
10.6 GUI操作
10.6.1 前处理
10.6.2 求解
10.6.3 后处理
10.7 命令流

第11章 热障涂层的热应力分析
11.1 引言
11.2 几何模型
11.3 材料的本构模型
11.3.1 陶瓷层的本构关系
11.3.2 粘结层和基体本构关系
11.4 单元的选择
11.5 边界条件及载荷
11.6 GUI操作
11.6.1 前处理
11.6.2 求解
11.6.3 后处理
11.7 命令流

第12章 拉伸颈缩有限元分析
12.1 引言
12.2 几何模型
12.3 材料的本构关系
12.4 单元的选择
12.5 边界条件及载荷
12.6 GUI操作
12.6.1 前处理
12.6.2 求解
12.6.3 后处理
12.7 命令流

第13章 三维复合裂纹的有限元分析
13.1 引言
13.2 几何模型
13.3 材料的本构模型
13.4 单元的选择
13.5 边界条件与载荷
13.6 GUI操作
13.6.1 前处理
13.6.2 求解
13.6.3 后处理
13.7 命令流

第14章 印制电路板装配体的PSD分析
14.1 引言
14.2 几何模型
14.3 材料的本构模型
14.4 单元的选择
14.5 边界条件和载荷
14.6 GUI操作
14.6.1 前处理
14.6.2 模态分析
14.6.3 谐响应分析
14.6.4 谱分析
14.6.5 后处理
14.7 命令流

第15章 加强筋板的屈曲和后屈曲分析
15.1 引言
15.2 几何模型
15.3 材料的本构关系
15.4 单元的选择
15.5 边界条件及载荷
15.6 GUI操作
15.6.1 前处理
15.6.2 静力学求解
15.6.3 特征值屈曲分析
15.6.4 添加初始缺陷
15.6.5 非线性屈曲分析
15.6.6 后处理
15.7 命令流

第16章 切削过程模拟
16.1 引言
16.2 几何模型
16.3 材料的本构关系
16.4 单元的选择
16.5 边界条件及载荷
16.6 GUI操作
16.6.1 前处理
16.6.2 求解
16.6.3 后处理
16.7 命令流

第17章 金属杆冲击刚性墙分析
17.1 引言
17.2 几何模型
17.3 材料的本构关系
17.4 单元的选择
17.5 边界条件及载荷
17.6 GUI操作
17.6.1 前处理
17.6.2 求解
17.6.3 后处理
17.7 命令流

第18章 汽车充气轮胎与地面接触的有限元分析
18.1 引言
18.2 几何模型
18.3 材料的本构模型
18.3.1 轮胎的本构模型
18.3.2 轮胎内空气的本构模型
18.3.3 轮胎内强化纤维的本构关系
18.4 单元的选择
18.5 边界条件和载荷
18.6 GUI操作
18.6.1 前处理
18.6.2 求解
18.6.3 后处理
18.7 命令流

第19章 搅拌摩擦焊接模拟
19.1 引言
19.2 几何模型
19.3 材料的本构模型
19.4 单元的选择
19.5 边界条件和载荷
19.5.1 热边界条件
19.5.2 力学边界条件
19.5.3 载荷
19.6 GUI操作
19.6.1 前处理
19.6.2 求解
19.6.3 后处理
19.7 命令流

第20章 汽车橡胶罩的非线性分析
20.1 引言
20.2 几何模型
20.3 材料的本构模型
20.4 单元的选择
20.5 边界条件和载荷
20.5.1 边界条件
20.5.2 载荷
20.6 GUI操作
20.6.1 前处理
20.6.2 求解
20.6.3 后处理
20.7 命令流

第21章 ANSYS常见问题解答
21.1 ANSYS的单位制
21.2 前处理中的常见问题
21.2.1 坐标系问题
21.2.2 函数加载问题
21.2.3 约束方程
21.2.4 载荷步、子步和平衡迭代
21.2.5 斜坡载荷与阶跃载荷
21.3 材料非线性分析中的常见问题
21.3.1 激活材料非线性的方法
21.3.2 材料模型分类简介
21.4 接触分析中的常见问题
21.4.1 接触分析关键字详解
21.4.2 接触分析实常数详解
21.4.3 接触对的正确法向
21.4.4 接触算法简介
21.5 动力学分析常见问题
21.5.1 动力学分析类型作用和联系
21.5.2 动力学基本方程
21.5.3 模态分析中的常见问题
21.5.4 谐响应分析中常见问题
21.5.5 瞬态动力学分析中常见问题
21.5.6 谱分析中常见问题
21.6 后处理中常见问题
21.6.1 输出应力的含义
21.6.2 常用强度理论
21.6.3 失效准则
21.6.4 单元表
……

前言/序言

机械仿真与数字制造技术前沿探索：面向实践的工程应用指南 图书名称： 机械仿真与数字制造技术前沿探索：面向实践的工程应用指南 （本图书不包含《CAD/CAM/CAE工程应用丛书·ANSYS系列：ANSYS 14.0工程实例解析与常见问题解答（附光盘1张）》中的任何内容。） --- 内容提要 在当前以数字化、智能化为核心的工业4.0时代，先进的计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助制造（CAM）以及基于有限元分析（FEA）的计算机辅助工程（CAE）技术已成为驱动高端制造业创新与效率提升的基石。本书《机械仿真与数字制造技术前沿探索：面向实践的工程应用指南》旨在为机械工程、材料科学、航空航天以及汽车工程等领域的工程师、研究人员和高年级学生提供一个全面、深入且极具实战价值的技术参考手册。 本书聚焦于非ANSYS平台下的主流仿真技术、新兴的制造工艺集成方法，以及如何构建高效、可靠的数字孪生（Digital Twin）基础架构。我们摒弃了对单一软件工具的深入操作指南，转而探讨支撑这些工具背后的核心理论、先进的建模策略、多物理场耦合的解决思路，以及如何将仿真结果有效地转化为可执行的制造流程。 全书内容覆盖了从高级结构动力学分析、热-流固耦合（FSI）的复杂流动问题求解，到增材制造（AM）的残余应力控制与优化设计等多个前沿领域。其核心目标是提升读者的“工程直觉”和“问题解决能力”，而非仅仅停留在软件界面的点击层面。 --- 第一部分：高级结构与材料行为建模 本部分深入探讨了在传统线性分析范畴之外的复杂结构行为和先进材料的本构关系描述。 1.1 非线性有限元方法的理论基础与应用： 大变形与接触分析： 详细解析了壳单元、实体单元的几何非线性和材料非线性（如超弹性、弹塑性）的数值离散方法，如牛顿-拉夫森法（Newton-Raphson）的收敛性控制和稳定性提升策略。重点讨论了复杂装配体中的多面接触算法（如罚函数法、增广拉格朗日法）在提高求解效率和精度方面的权衡。 显式动力学与冲击分析： 阐述了显式积分方法（Explicit Integration）在高速碰撞、爆炸冲击等瞬态问题中的适用性。内容涵盖了冲击载荷下的材料失效模型（如Johnson-Cook模型、Perrin-Dormans模型）的参数辨识与应用，以及沙漏控制技术在低阶单元中的应用策略。 1.2 先进材料本构模型的构建与验证： 复合材料与层合板设计： 不仅限于经典的层合板理论（如经典层合板理论CLT），本书更侧重于纤维增强复合材料（FRC）在复杂应力状态下的三维细观力学建模方法，探讨如何利用微观结构模型预测宏观性能。 疲劳寿命预测与损伤容限设计： 深入探讨了基于应变和应力驱动的累积损伤模型（如Miner法则的局限性、Strain-Life与Stress-Life方法的集成），以及如何结合断裂力学（如弹塑性断裂力学中的J积分）评估结构在疲劳载荷下的安全裕度。 --- 第二部分：多物理场耦合与系统级仿真 本部分关注不同物理场之间相互作用的复杂工程问题，强调跨学科仿真的集成能力。 2.1 流固耦合（FSI）的数值实现与案例研究： 两/三场耦合策略： 详细对比了单向、弱耦合、强耦合等不同FSI求解策略的适用场景。着重分析了流体网格的变形与重划分技术（如ALE算法）在处理剧烈流体诱导结构变形问题时的优势与挑战。 热-流-固耦合（Thermo-FSI）： 以电力电子设备散热和火箭发动机燃烧室冷却为例，探讨了如何精确耦合对流换热、固体传导以及结构应力响应，实现设备的热可靠性评估。 2.2 电磁-结构耦合分析（Magneto-Mechanical）： 压电与静电驱动器分析： 针对微机电系统（MEMS）中的关键器件，阐述了如何利用有限元方法求解电磁场分布，并将其产生的洛伦兹力或静电力作为机械载荷输入，进行结构形变分析。 电磁感应加热与热形变： 探讨了感应加热过程中电磁场（涡流）的分布与材料的温度梯度之间的双向耦合计算流程，这对于金属的局部热处理工艺至关重要。 --- 第三部分：面向增材制造（AM）的仿真与优化 随着增材制造技术的成熟，精确预测和控制制造过程中的缺陷成为新的焦点。本书提供了超越传统设计理念的仿真方法。 3.1 增材制造过程模拟：从粉末到零件： 热-应力-变形模拟： 详细解析了基于体素法（Voxel Method）和路径规划法的增材制造过程模拟技术。重点讨论了激光/电子束扫描过程中的瞬态热源模型构建、材料的相变与液化行为的引入，以及由此产生的残余应力和变形的预测。 多尺度与多物理场集成： 介绍了如何结合微观尺度的凝固模拟来校准宏观热应力模型中的材料参数，从而更准确地预测微观组织对宏观性能的影响。 3.2 制造工艺优化与零件补偿： 变形反算与路径优化： 探讨了利用仿真结果指导制造参数（如扫描速度、激光功率、层厚）调整的反向工程方法，以最小化最终零件的几何偏差。介绍了基于机器学习和代理模型（Surrogate Models）的快速参数寻优策略。 --- 第四部分：数字孪生与数据驱动的工程实践 本书的最终目标是将仿真能力融入到整个产品生命周期管理（PLM）中，构建主动反馈的工程系统。 4.1 数字孪生（DT）的建模基础： 多保真度建模（Multi-Fidelity Modeling）： 阐述了如何根据工程需求，灵活选择计算成本从高保真FEA模型到低保真降阶模型（Reduced Order Models, ROMs）的过渡策略，以实现实时或近实时响应的数字孪生体。 状态监测与仿真融合： 讨论了如何将实时传感器数据（如应变片、温度传感器）接入到数字孪生模型中，进行模型的校准（Model Calibration）和状态评估，预测剩余使用寿命（RUL）。 4.2 仿真结果的可视化、后处理与报告标准化： 后处理的工程解读： 强调如何从大量的仿真数据中提取真正对设计决策有意义的信息，例如识别关键特征尺寸的公差敏感性，而非简单展示云图。 跨平台数据交互与格式标准： 讨论了工业界通用的数据交换格式和标准，确保仿真结果能够在不同的CAE、CAD和CAM系统之间无缝传递和验证。 --- 适用对象 本书适合于具备基本有限元分析知识，并致力于向高级多物理场仿真、前沿制造工艺模拟和数字化工程领域深入发展的工程技术人员、高校研究生及博士生。它提供的是一套面向未来工业挑战的系统性思维框架和高级建模方法论，是迈向高级CAE工程师和数字制造专家的重要阶梯。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计得相当专业，那种沉稳的蓝色调和清晰的字体搭配，一下子就给“工程”这两个字定下了严肃的基调。拿到手时，首先感受到的是它的分量，这可不是一本轻薄的小册子，拿在手里沉甸甸的，让人对里面内容的深度充满期待。我翻开目录看了一眼，光是章节名称就够让人精神一振的，什么“复杂结构静力学分析进阶”、“非线性材料模型的精细化处理”之类的，每一个标题都像是指向一个实战中的拦路虎。我个人尤其关注其中关于瞬态热分析的那几个章节，因为我手头正好有个涉及快速加热和冷却的零件设计，传统的经验公式根本搞不定，我希望这本书能提供一套从前处理到后处理的完整、可复现的案例，最好是能深入讲解求解器收敛性问题的排查思路。如果它只是简单罗列命令流程，那价值就不大了，真正有用的应该是那种“当你遇到XXX误差时，请检查Y步的Z设置”的实战智慧，那种才是能真正提升效率的干货。期待它能用最接地气的方式，把ANSYS 14.0这个版本的一些特定功能点吃透讲明白，毕竟软件版本迭代，很多细微的操作逻辑都会变化，老一套的经验可能不太适用了。

评分☆☆☆☆☆

拿到光盘（如果附带的话）绝对是一个加分项，但我更看重的是光盘里提供的是否是“可运行且可修改”的案例文件。如果光盘里只是一些最终输出的PDF报告截图，那意义不大。我需要的是那些原始的输入文件（.dat, .inp），甚至是可以直接在14.0环境下打开、运行和修改的模型文件。这样，我就可以把书上的案例加载进来，然后大胆地去“破坏”它——比如，我把载荷加到十倍看看它什么时候会崩掉，或者我把材料参数改成脆性材料看看破坏模式如何变化。这种“动手拆解”是检验学习成果的最好方式。如果这本书能把一些经典算例（比如悬臂梁、圆孔板的应力集中）用14.0的特定功能重新实现一遍，并对比传统解析解的误差范围，那就更有说服力了。我希望看到的是一个完整的、可以自我验证的学习闭环，而不是单向的知识灌输。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，我买这类专业书籍，最看重的不是那些基础的入门操作，那些在官方帮助文档里都能找到，而且我这类用户早就把鼠标点烂了。我真正想探究的是那些“灰色地带”——高级应用技巧和疑难杂症的解决之道。比如，在进行模态分析时，如何准确地施加约束才能模拟出实际工况中最接近的边界条件？或者说，在做壳体单元的装配体分析时，如何处理不同厚度单元之间的接触刚度匹配问题？我希望这本书能提供一些作者团队在多年项目实践中总结出来的“黑科技”或者说是“经验公式”。如果它能针对14.0版本中一些特定模块（比如后处理中的应力集中可视化工具）给出一些不为人知的快捷键或者定制化设置，那就太棒了。毕竟，对于我们这些天天和有限元软件打交道的人来说，节省下来的每一分钟，都是实实在在地转化为了生产力。我更希望看到的是，作者能够剖析一些“为什么”，而不仅仅是“怎么做”，这样才能举一反三。

评分☆☆☆☆☆

从这本书的排版和图示质量上，我能感受到作者团队对细节的把控。工程类书籍，图文并茂是基本要求，但很多国内出版物在这方面做得比较粗糙，要么截图模糊不清，要么箭头指代混乱。这本书的预览图显示，它的图形界面截图非常清晰，而且很多关键参数的输入框都有高亮显示，这对于“眼见为实”的学习者来说至关重要。我特别希望，它能像一个资深同事在旁边手把手教你一样，对每一个步骤都给出合理的解释。举个例子，在定义接触对时，是选择“无穿透”还是“粘滞”？这背后的物理意义和对结果的影响是什么？如果这本书能在关键的物理选择点上，附带一句“如果你的结构属于XXX场景，请选择此项”，那简直是神来之笔。我不会去看那些过于基础的几何建模教程，而是直接跳到参数化建模与外部数据接口的部分，看看是否能结合外部脚本语言（如APDL宏）来实现流程自动化。

评分☆☆☆☆☆

这本书的标题中提到了“常见问题解答”，这部分是我最期待但也最容易踩雷的地方。很多“FAQ”部分要么是复制粘贴软件自带的错误代码解释，要么是那些只需要查一下帮助文档就能解决的皮毛问题。我真正想看到的FAQ，是那些“只有在特定复杂组合工况下才会出现”的疑难杂症。例如，在进行大规模的隐式动力学分析时，系统突然报告内存溢出，但任务管理器显示内存还有富余，这到底是怎么回事？或者，在处理高度非线性问题时，计算到90%进度就卡住不动，如何判断是真正的收敛失败还是求解器陷入了不必要的迭代循环？如果这本书能收录至少十个以上这种“让人抓狂、差点想砸电脑”的问题，并给出明确的诊断路径和解决方案，那么这本书的价值就远超其售价了。它不再是教材，而是成为了一个24小时在线的、经验丰富的技术顾问。

评分☆☆☆☆☆

很有用的一本书，很喜欢，非常满意

评分☆☆☆☆☆

一直认为该软件很强大，所以用心选好书，有助于学习，不错。

评分☆☆☆☆☆

看起来不错，好好学吧

评分☆☆☆☆☆

挺好，纸质也不错适合初学者

评分☆☆☆☆☆

内容很好，对学习有帮助

评分☆☆☆☆☆

很不错的书，之前看过。现在自己买了，受益匪浅

评分☆☆☆☆☆

快递很快，包装完整，图书内容没有漏印和错印，希望可以从中学习到一些东西

评分☆☆☆☆☆

不错的书，比较满意。。。。。。。。。。。。。。

评分☆☆☆☆☆

买书嘛，有内容可以学最重要，这本书还是挺好的，对我这样的初学者来挺好