ANSYS结构有限元高级分析方法与范例应用（第三版）（万水ANSYS技术丛书） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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尚晓江，邱峰 等 著

图书标签:

• ANSYS
• 有限元
• 结构分析
• 高级分析
• 工程仿真
• 万水
• 案例
• 第三版
• 机械工程
• 数值计算

出版社： 中国水利水电出版社

ISBN：9787517026273

版次：3

商品编码：11635044

包装：平装

丛书名： 万水ANSYS技术丛书

开本：16开

出版时间：2015-01-01

用纸：胶版纸

页数：303

正文语种：中文

内容简介

　　《万水ANSYS技术丛书：ANSYS结构有限元高级分析方法与范例应用（第三版）》基于结构分析软件ANSYS的最新版本15.0系统介绍了ANSYS结构分析的理论背景及应用方法，内容涉及ANSYS结构分析的各个方面，包括结构分析建模思想与方法、结构静／动力计算、非线性分析、稳定性分析、热传导分析、流固耦合分析、子结构分析、子模型分析、结构优化设计等分析专题。各章节都结合典型例题或工程实例进行讲解，所有案例均给出具体分析实现过程，并对计算结果进行了必要的分析和进一步讨论，以帮助读者更深入地理解有关分析方法和力学概念。
　　《万水ANSYS技术丛书：ANSYS结构有限元高级分析方法与范例应用（第三版）》可以帮助读者打下扎实的有限元分析理论基础，切实提高ANSYS软件应用水平，进而具备在有关专业领域中应用ANSYS分析实际工程问题的能力。
　　《万水ANSYS技术丛书：ANSYS结构有限元高级分析方法与范例应用（第三版）》适合作为土木、机械、航空、力学等相关工科专业研究生或高年级本科生学习结构数值分析及ANSYS软件应用课程的主要参考书，也适合从事结构分析和设计的工程技术人员自学参考。

目录

序
第三版前言
第二版前言
第一版前言
第1章 ANSYS结构分析的理论背景及功能概述
1.1 有限单元法的基本思想与解题过程
1.1.1 起源于杆系结构分析的有限单元法
1.1.2 有限单元法处理问题的一般过程及算法特点
1.2 ANSYS Mechanical的分析能力及一般分析流程
1.3 ANSYS结构计算的理论基础
1.3.1 ANSYS静力分析的理论基础
1.3.2 ANSYS动力分析的理论基础
1.4 ANSYS热传导计算的理论基础
1.5 ANSYS流固耦合分析的理论基础
1.6 ANSYS结构非线性分析的基本概念与算法

第2章 ANSYS结构分析软件应用精要
2.1 ANSYS结构分析软件架构及两层体系
2.1.1 ANSYS结构分析软件的架构：一个基础、两座大厦
2.1.2 ANSYS Mechanical内部工作的两层体系
2.2 Mechanical APDL，应用要点选讲
2.2.1 Mechanical APDL的界面、工作机制及操作流程
2.2.2 Mechanical APDL的对象操作
2.2.3 APDL语言简介与应用入门
2.3 Workbench及Mechanical Application应用要点选讲
2.3.1 ANSYS Workbench环境简介
2.3.2 Workbench结构分析系统与组件
2.3.3 Mechanical Application组件的操作要点

第3章 ANSYS结构分析建模思想与方法
3.1 ANSYS结构分析建模思想与方法概述
3.1.1 ANSYS结构分析建模的二次映射思想
3.1.2 工程结构分类与ANSYS单元选择
3.1.3 结构分析建模的直接法与间接法
3.2 Mechanical APDL结构分析的建模方法
3.2.1 Mechanical APDL建模过程概述
3.2.2 Mechanical APDL连续体结构建模要点
3.2.3.Mechanical APDL杆系及板壳结构建模要点
3.3 Workbench结构分析的建模方法
3.3.1 Workbench建模过程及相关组件简介
3.3.2 Workbench连续体结构建模要点.
3.3.3 Workbench梁壳结构建模要点

第4章 结构静力计算
4.1 MechanicalAPDL静力分析
4.1.1 载荷及约束的施加
4.1.2 单／多载荷步静力分析
4.1.3 静力分析结果后处理
4.2 Mechanical Application（WB）静力分析
4.3 静力计算工程案例
4.3.1 网架结构温差作用分析
4.3.2 独立重力坝的静力分析
4.3.3 施工防护结构的静力计算

第5章 模态分析
5.1 ANSYS模态分析方法及注意事项
5.1.1 一般模态分析方法
5.1.2 ANSYS预应力模态分析
5.2 模态分析例题：球面网壳结构
5.3 预应力模态例题：拉杆横向振动模态

第6章 谐响应分析
6.1 谐响应分析的实现过程及注意事项
6.2 谐响应例题：不同激振力分布形式的谐响应分析

第7章 瞬态动力分析
7.1 瞬态分析的实现过程及注意事项
7.2 瞬态结构分析案例
7.2.1 案例一：简谐载荷作用的单自由度系统
7.2.2 案例二：多自由度结构地震波时程分析

第8章 响应谱及PSD分析
8.1 响应谱分析的实现过程与案例
8.1.1 响应谱分析的具体实现过程
8.1.2 响应谱分析案例：悬臂结构地震响应谱分析
8.2 PSD分析的实现过程与案例
8.2.1 ANSYS的PSD分析方法
8.2.2 PSD分析案例：海洋平台波浪力作用下的PSD分析

第9章 流固耦合分析简介
9.1 ANSYS流固耦合分析方法与过程.
9.2 流固耦合例题：双立板在水中的摆动模拟
9.2.1 搭建分析项目流程
9.2.2 瞬态结构分析前处理
9.2.3 流体域分析前处理
9.2.4 系统耦合设置及求解
9.2.5 结果后处理

第10章 热传导分析及热应力计算
10.1 Workbench中的热传导及热应力分析方法
10.2 热传导及热应力分析例题

第11章 子结构分析
11.1 子结构分析的基本概念
11.2 子结构分析的一般过程
11.2.1 生成部分
11.2.2 使用部分
11.2.3 扩展部分
11.3 子结构分析例题：空腹梁

第12章 子模型方法的应用
12.1 子模型分析方法的概念和实现过程
12.2 子模型分析案例：开孔的拱壳局部应力分析
12.2.1 问题描述
12.2.2 建立几何模型
12.2.3 创建分析流程及项目文件
12.2.4 全模型分析
12.2.5 子模型分析

第13章 结构非线性分析
13.1 ANSYS非线性分析的求解设置与实施要点
13.1.1 ANSYS非线性分析的求解设置
13.1.2 非线性分析的实施要点及注意事项
13.2 ANSYS接触问题的建模与分析
13.2.1 接触分析概述
13.2.2 Mechanical接触分析方法
13.3 非线性分析例题
13.3.1 油罐底效应的简化分析
13.3.2 网壳焊接球节点的弹塑性受力分析
13.3.3 插销装配及拨拉接触分析

第14章 梁壳结构的屈曲分析
14.1 结构屈曲问题的基本概念
14.2 特征值屈曲及非线性屈曲分析的方法
14.3 稳定性分析案例：工字型截面构件的失稳分析
14.3.1 特征值屈曲分析
14.3.2 非线性屈曲分析：弧长法
14.3.3 非线性屈曲分析：非线性稳定性

第15章 结构优化设计
15.1 ANSYs形状优化技术简介
15.2 基于Design Exploration的参数优化技术
15.2.1 结构参数优化的数学表述
15.2.2 目标驱动优化的一般过程
15.3 Design Exploration优化分析案例
附录 ANSYS常用单元形函数
参考文献

前言/序言

现代工程力学仿真利器：ANSYS 结构有限元分析精要与实例解析 探寻结构行为的奥秘，驾驭复杂工程挑战的强大工具 在当今高度发达的工程技术领域，精确预测和理解结构在各种载荷和工况下的行为至关重要。无论是航空航天器、汽车、桥梁、建筑物，还是精密的机械设备，其安全性、可靠性以及性能优化都离不开强大的仿真分析能力。ANSYS 结构有限元分析软件，作为业界领先的工程仿真平台，为工程师提供了无与伦比的工具集，以解决最复杂的工程问题。 本书旨在为广大工程技术人员、研究学者以及 ANSYS 软件的使用者，提供一套系统、深入且实用的结构有限元分析学习指南。我们专注于揭示 ANSYS 结构有限元分析的核心理念、高级技术及其在实际工程应用中的落地方法。本书并非简单罗列软件操作步骤，而是着力于讲解背后蕴含的力学原理、数值方法以及建模仿真策略，帮助读者建立起扎实的理论基础和敏锐的工程洞察力。 核心内容概览： 本书将带领您从 ANSYS 结构有限元分析的基础框架出发，逐步深入到更高级、更具挑战性的分析领域。我们将重点关注以下几个方面： 第一部分：结构有限元分析基础与核心理念 有限元法的基本原理： 深入剖析有限元法的离散化思想，包括单元选择、节点位移插值、刚度矩阵组装、荷载向量构建以及边界条件施加等关键步骤。理解这些基本原理是掌握任何有限元软件的基础，本书将以清晰的数学推导和直观的物理意义相结合的方式进行阐释。 ANSYS 建模流程与基础操作： 详细介绍在 ANSYS Workbench 环境下进行结构有限元分析的标准工作流程，涵盖几何建模、材料属性定义、网格划分、载荷与约束设置、求解器选择以及结果后处理等。我们将引导您熟悉常用的建模工具和操作技巧，为后续的复杂分析打下坚实基础。 静力学分析： 这是结构有限元分析中最基础也是最常用的分析类型。本书将详细讲解静力学分析的理论、模型建立、常见载荷类型（如力、压力、温度）、约束类型（如固定约束、位移约束、对称约束）以及结果的解读（如位移、应力、应变）。我们将通过实际案例，演示如何有效地进行静力学分析以评估结构的强度和刚度。 材料模型与本构关系： 理解材料的力学行为是进行准确仿真的关键。本书将介绍线弹性、弹塑性、超弹性等不同材料模型，并解释其在 ANSYS 中的应用。我们将探讨不同材料模型的选择原则以及在复杂材料行为建模中的挑战与解决方案。 网格划分策略与质量控制： 网格的质量直接影响分析结果的精度和收敛性。本书将深入探讨各种网格划分技术，包括结构化网格、非结构化网格、映射网格和扫掠网格，以及单元类型的选择（如四节点四边形单元、八节点六面体单元等）。我们将强调网格收敛性研究的重要性，并提供实用的网格质量检查和优化方法。 第二部分：高级结构有限元分析技术 模态分析与动力学响应： 模态分析是研究结构固有振动特性的基础，对于避免共振、进行振动设计至关重要。本书将详细讲解模态分析的原理、求解方法、固有频率和振型可视化。在此基础上，我们将进一步探讨瞬态动力学分析和简谐响应分析，以模拟结构在时域和频域内的动态行为。 屈曲分析（Buckling Analysis）： 结构的稳定性是工程设计中的重要考量，尤其是在受压构件中。本书将深入讲解屈曲分析的原理，包括特征屈曲载荷的计算，以及如何通过 ANSYS 进行屈曲分析，预测结构的失稳模式，并提供避免结构失稳的设计建议。 非线性分析（Nonlinear Analysis）： 许多实际工程问题涉及复杂的非线性行为，如大变形、接触非线性、材料非线性等。本书将系统介绍不同类型的非线性分析，包括几何非线性、材料非线性以及接触非线性。我们将重点讲解在 ANSYS 中设置和求解非线性问题的技巧，以及如何处理非线性分析中的收敛性问题。 接触仿真（Contact Analysis）： 在多体接触的结构中，接触的准确模拟是分析精度的关键。本书将详细讲解 ANSYS 中的接触类型（如粘合、无摩擦、摩擦、仅拉出等），接触对的定义，接触算法的选择，以及如何处理复杂的接触行为，如自接触和分离。 疲劳分析（Fatigue Analysis）： 结构的疲劳失效是导致意外破坏的常见原因。本书将介绍疲劳分析的基本概念，包括应力-寿命曲线（S-N 曲线）、应变-寿命曲线（E-N 曲线）等。我们将演示如何在 ANSYS 中结合结构分析结果进行疲劳寿命预测，并提供减少疲劳损伤的设计策略。 热应力耦合分析（Thermal-Structural Coupling）： 温度变化会在结构中引起热膨胀或收缩，从而产生热应力。本书将介绍如何进行热应力耦合分析，包括热分析和结构分析的耦合方式，以及温度载荷对结构响应的影响。 预紧力与预应力分析： 在许多工程应用中，结构会预先施加一定的预紧力或预应力，以提高其性能或延长使用寿命。本书将讲解如何在 ANSYS 中设置和施加预紧力（如螺栓预紧）和预应力（如预应力构件），并分析其对结构整体响应的影响。 第三部分：范例应用与工程实践 本书的另一大亮点在于其丰富的范例应用。我们将选取一系列典型且具有代表性的工程案例，涵盖了结构有限元分析在不同领域的实际应用。这些案例将不仅仅是软件操作的演示，更会深入剖析工程问题的背景、建模思路、分析策略、结果解读以及与理论知识的关联。 典型结构件的强度与刚度分析： 如梁、板、壳结构在不同载荷下的应力分布和位移变形。 复杂装配体的接触与连接仿真： 如机械零部件的连接、座椅的安装等。 大型结构的稳定性与屈曲分析： 如桥梁、塔架等。 汽车零部件的碰撞与冲击仿真： （侧重于结构响应部分）。 航空航天结构件的应力与疲劳分析： （侧重于结构可靠性部分）。 电子设备的散热与热应力分析： （侧重于热固耦合部分）。 通过这些实战案例，读者将能够： 掌握将实际工程问题转化为有限元模型的方法。 学会根据工程需求选择合适的分析类型和求解器。 理解如何有效地验证和优化仿真结果。 培养分析和解决复杂工程问题的能力。 本书的特色与价值： 理论与实践紧密结合： 每一项高级分析技术都建立在清晰的理论阐述之上，并辅以详细的范例应用，让读者既知其然，也知其所以然。 注重工程思维与建模策略： 我们强调在建模前进行充分的分析，理解问题的本质，从而建立更准确、更高效的仿真模型。 深入剖析难点与疑点： 对于结构有限元分析中常见的难点和疑点，如收敛性问题、接触模拟的复杂性、非线性行为的处理等，本书将进行深入的探讨和解答。 紧跟技术发展前沿： 本书将介绍 ANSYS 软件在高级结构分析方面的最新功能和应用趋势。 面向广大工程技术人员： 无论您是初学者还是有一定经验的使用者，本书都能为您提供有价值的学习内容和提升途径。 谁将从本书中获益？ 机械工程师、结构工程师、航空航天工程师、土木工程师以及其他从事工程设计与分析的专业人士。 高校相关专业的研究生和高年级本科生。 希望系统学习和提升 ANSYS 结构有限元分析技能的工程师。 需要将有限元分析应用于实际工程问题的科研人员。 本书致力于成为您在 ANSYS 结构有限元分析领域值得信赖的向导。通过深入的学习和实践，您将能够更自信地运用 ANSYS 这一强大的工具，解决更复杂的工程挑战，推动您的设计和创新迈向新的高度。让我们一起，探索结构行为的无限可能！

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作为一名在结构设计领域有着多年经验的工程师，我一直寻求能够将我的工程直觉与先进的数值模拟技术相结合的工具。这次，《ANSYS结构有限元高级分析方法与范例应用（第三版）（万水ANSYS技术丛书）》的出版，正好满足了我的这一需求。《万水ANSYS技术丛书》这个品牌本身就意味着专业和权威，而这本书聚焦于“高级分析方法”，更是让我看到了突破现有技术瓶颈的希望。我尤其关注书中在大型复杂结构动力学响应分析、材料本构模型选择与应用、以及工程结构失效模式预测等方面的论述。我希望这本书能够提供一些我尚未接触过的、在工业界前沿应用的方法论，例如在模拟高频振动、冲击响应，或者是在考虑材料损伤累积和裂纹扩展等复杂失效机理时，ANSYS软件的强大功能如何被充分挖掘和运用。书中的范例，如果能够贴近航空航天、汽车、机械制造等我所处的行业中的实际案例，那将是极大的福音。我期待它能帮助我更深入地理解结构的动态行为，更准确地评估结构的可靠性，从而在设计阶段就规避潜在的风险，做出更优化、更具经济性的设计决策。

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终于入手了心心念念的《ANSYS结构有限元高级分析方法与范例应用（第三版）（万水ANSYS技术丛书）》！拿到书的那一刻，沉甸甸的纸质感就让我对接下来的学习充满了期待。这本书的出版，对于我这种一直在工程实践中摸索有限元分析的工程师来说，简直是雪中送炭。虽然我对ANSYS软件本身已经有了一定的熟悉度，但在处理一些复杂结构问题时，总感觉理论基础不够扎实，对一些高级的分析技巧也知之甚少。这本书的标题就直接点出了我最需要的部分——“高级分析方法”和“范例应用”。我非常期待它能带我深入理解诸如非线性分析、模态分析、瞬态动力学分析等在实际工程中至关重要的技术。我尤其看重“范例应用”这部分，理论知识如果脱离实际，很难真正转化为解决问题的能力。希望书中丰富的案例能够涵盖我工作中可能遇到的各种挑战，例如疲劳分析、断裂力学、接触算法的深入探讨，甚至是多物理场耦合问题。通过学习这些具体的应用场景，我希望能更灵活、更准确地运用ANSYS来解决我的工程难题，提升工作效率和分析精度，最终为项目带来更可靠的设计方案。

评分☆☆☆☆☆

我是一名刚入门有限元分析的学生，在老师的推荐下选择了这本《ANSYS结构有限元高级分析方法与范例应用（第三版）（万水ANSYS技术丛书）》。初翻这本书，就被其内容的深度和广度所震撼。虽然有些章节的理论推导对我来说还有些挑战，但我能感受到作者在力求将复杂的概念以清晰易懂的方式呈现出来。书中的图文并茂，大量的示意图和仿真结果截图，让抽象的理论变得生动起来。我特别喜欢那些循序渐进的范例，从最基础的设置到最终的后处理，每一步都讲解得非常详细，并且会解释为什么这么做。这对于我这种需要建立扎实基础的学习者来说，是非常宝贵的。我希望通过学习这本书，能够系统地掌握ANSYS在结构分析中的各种高级功能，理解其背后的原理，而不是仅仅停留在“点几下按钮”的层面。未来的学习计划中，我打算认真研读每一个章节，尤其是那些关于网格划分策略、边界条件设置、载荷施加技巧以及结果解释的部分，这些都是影响分析精度的关键。我相信，通过对这本书的学习，我能够为我未来的毕业设计和研究生研究打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

收到《ANSYS结构有限元高级分析方法与范例应用（第三版）（万水ANSYS技术丛书）》这本书，我首先被其章节的组织结构所吸引。它似乎不仅仅是罗列各种分析类型，而是有着一套从基础到进阶，再到特定应用的逻辑脉络。我尤其看重其“高级分析方法”部分，我希望它能够详细阐述在各种复杂工况下，如高温、高压、大变形、接触耦合等场景下的模型建立和求解技巧。我曾经在处理某些复杂连接处的应力集中问题时，感到力不从心，希望这本书能提供更有效的解决方案。同时，“范例应用”是我非常看重的一点。如果书中的范例能够涵盖例如桥梁结构的静动力分析、风力涡轮机叶片的疲劳寿命评估、或者高层建筑在地震作用下的响应模拟等，那将是非常有价值的。我希望通过这些详实的案例，能够学习到如何将复杂的工程问题转化为有限元模型，如何根据问题的特性选择最合适的分析方法和单元类型，以及如何对仿真结果进行严谨的验证和解释。这本书的质量，我认为将直接影响我未来在结构工程领域解决复杂问题的能力。

评分☆☆☆☆☆

作为一名 ANSYS 的资深用户，我一直在寻找能够帮助我突破现有局限、提升分析深度的书籍。《ANSYS结构有限元高级分析方法与范例应用（第三版）（万水ANSYS技术丛书）》无疑是我近期最期待的图书之一。我非常关注书中对于那些在常规分析中难以捕捉的现象的处理方法，比如材料的塑性变形、蠕变、疲劳损伤累积，以及复杂接触的收敛性问题。我希望这本书能提供一些鲜为人知的技巧和经验，帮助我更有效地解决这些难题。此外，对于各种高级分析模块（如显式动力学、优化设计、断裂力学等）的深入讲解和实际应用案例，更是我所急切需要的。我期待书中能够提供一些关于如何构建高效、可靠的有限元模型，如何进行网格收敛性研究，以及如何解读复杂的仿真结果，从而为我的工程决策提供更可靠的依据。这本书的出现，相信能帮助我进一步巩固和提升我的 ANSYS 分析技能，让我能够应对更具挑战性的工程项目，并为我所在的行业贡献更前沿的分析技术。

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快递挺快，但是书不像是正版。同时买了两本，纸质相差太大了吧，一看就是盗版。

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老公同学爱学习，喜欢买书～

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这个是14.0的，书的质量还是不错的

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好

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很好的书

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很好，很实用，再学习，是正版

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好书，就是需要慢慢钻研

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好

评分☆☆☆☆☆

总体来说还可以