ANSYS 15.0有限元分析完全自学手册 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

郝勇，钟礼东 等 著

图书标签:

• ANSYS
• 有限元
• FEA
• 结构分析
• 热分析
• 流体分析
• 电磁场分析
• 材料力学
• 工程仿真
• 自学手册

出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111494577

版次：1

商品编码：11666435

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：2015-03-01

用纸：胶版纸

页数：373

附件：DVD光盘

附件数量：1

编辑推荐

　　

　　★作者具有丰富的实际工作经验，出版过多本畅销书。
　　★《ANSYS 15.0有限元分析完全自学手册》中所有案例均经过作者的精挑细选，均为实际工作中常用且经常出错的典型案例。让读者的学习事半功倍。
　　★配套资源丰富。附赠光盘包括所有实例的素材文件，还有详细的语音视频讲解。

内容简介

　　《ANSYS 15.0有限元分析完全自学手册》尽量避开繁琐的理论描述，从实际应用出发，结合作者使用该软件的经验，实例部分采用GUI方式一步一步地对操作过程和步骤进行讲解。为了帮助用户熟悉ANSYS的相关操作命令，在每个实例的分析过程中都提供了命令流文件。
　　《ANSYS 15.0有限元分析完全自学手册》分为两部分，第一部分为操作基础篇，详细介绍了ANSYS分析全流程的基本步骤和方法，分为7章：第1章介绍ANSYS入门知识；第2章介绍创建几何模型；第3章介绍模型创建过程；第4章介绍模型的网格划分；第5章介绍载荷施加及载荷步；第6章介绍有限元模型求解；第7章介绍通用及时间历程后处理。第二部分为专题实例篇，按不同的分析专题讲解了各种分析专题的参数设置方法与技巧，分11章：第8章为结构静力分析；第9章为模态分析；第10章为谱分析；第11章为谐响应分析；第12章为瞬态动力学分析；第13章为非线性分析；第14章为接触问题分析；第15章为结构屈曲分析；第16章为热力学分析，第17章为电磁场分析；第18章为耦合场分析。
　　本书适用于ANSYS的初中级用户，以及有初步经验的技术人员；本书可作为理工科院校相关专业的高年级本科生、研究生及教师学习ANSYS的培训教材，也可作为从事结构分析相关行业的工程技术人员使用ANSYS的参考书。

目录

第1章 ANSYS入门简述
1.1 ANSYS概述
1.2 ANSYS 15.0的安装与启动
1.3 ANSYS分析求解过程
1.4 ANSYS文件系统管理
第2章 创建几何模型
2.1 坐标系基础
2.2 工作平面的使用
2.3 布尔操作
2.4 移动、复制和缩放几何模型
2.5 实例——框架结构的实体建模
第3章 模型创建过程
3.1 自底向上创建几何模型
3.2 自顶向下创建几何模型（体素）
3.3 实例——轴承座的实体建模
第4章 模型的网格划分
4.1 有限元网格划分概论
4.2 影响网格的因素
4.3 网格划分的控制
4.4 自由及映射网格划分控制
4.5 实例——框架结构的网格划分
4.6 延伸和扫掠
4.7 直接生成网格模型
4.8 实例——轴承座的网格划分
5章 载荷施加及载荷步
5.1 载荷概念
5.2 施加载荷
5.3 实例——轴承座的载荷和约束施加
5.4 载荷步选项
5.5 实例——框架结构的载荷和约束施加
第6章 有限元模型求解
6.1 求解概论
6.2 指定求解类型
6.3 多载荷步求解
6.4 重新启动分析
6.5 求解前预估
6.6 实例——轴承座和框架结构模型求解
第7章 通用及时间历程后处理
7.1 后处理概述
7.2 通用后处理器（POST1）
7.3 实例——轴承座计算结果后处理
7.4 时间历程后处理（POST26）
7.5 实例——框架结构计算结果后处理
第8章 结构静力分析
8.1 静力分析介绍
8.2 实例——内六角扳手的静态分析
第9章 模态分析
9.1 模态分析概论
9.2 实例——小发电机转子模态分析
第10章 谱分析
10.1 谱分析概论
10.2 实例——简单梁结构响应谱分析
第11章 谐响应分析
11.1 谐响应分析概论
11.2 实例——悬臂梁谐响应分析
第12章 瞬态动力学分析
12.1 瞬态动力学概论
12.2 实例——哥伦布阻尼的自由振动分析
第13章 非线性分析
13.1 非线性分析概论
13.2 实例——螺栓的蠕变分析
第14章 接触问题分析
14.1 接触问题概论
14.2 实例——陶瓷套管的接触分析
第15章 结构屈曲分析
15.1 结构屈曲概论
15.2 实例——薄壁圆筒屈曲分析
第16章 热力学分析
16.1 热分析概论
16.2 实例—长方体形坯料空冷过程分析
16.3 实例——某零件铸造过程分析
第17章 电磁场分析
17.1 电磁场有限元分析概述
17.2 实例——二维螺线管制动器内瞬态磁场的分析
17.3 实例——正方形电流环中的磁场
第18章 耦合场分析
18.1 耦合场分析的定义
18.2 耦合场分析的类型
18.3 耦合场分析的单位制
18.4 实例——热电冷却器耦合分析
18.5 实例——机电-电路耦合分析实例

前言/序言

《工程分析的数字罗盘：有限元方法入门与实践》 在这本深入探讨的工程分析指南中，我们将踏上一段探索有限元方法（FEM）强大潜力的旅程，这是一项革命性的技术，它已经重塑了我们理解和解决复杂工程问题的能力。本书旨在为工程师、学生和研究人员提供一个坚实的基础，使他们能够掌握这一核心分析工具，并将其应用于从材料力学到流体动力学的广泛学科领域。 有限元方法的概念基石：从离散到模拟 有限元方法的核心在于一个看似简单的理念：将一个连续的、复杂的几何体分解成一系列小的、相互连接的、形式更简单的子区域，即“有限元”。这些有限元可以是三角形、四边形、四面体或六面体等基本形状，它们共同构成了原始结构的离散化模型。本书将首先深入剖析这一离散化的过程，解释为什么它能够有效地近似连续体的行为。我们将详细阐述网格划分（Meshing）的重要性，探讨不同网格类型（如结构化网格和非结构化网格）的优缺点，以及网格密度和质量对分析精度的直接影响。读者将学会如何根据问题的几何形状、载荷条件和预期精度来选择和优化网格，这是任何成功的有限元分析的基石。 数学语言的桥梁：变分原理与加权残量法 一旦几何体被离散化，我们便需要数学框架来描述这些有限元内的物理行为。本书将详细介绍有限元方法的数学基础，重点讲解如何利用变分原理（如虚功原理）和加权残量法（如伽辽金法）来推导出描述每个有限元行为的代数方程组。我们将逐一解析这些数学公式的物理意义，理解它们是如何将连续的偏微分方程转化为一组离散的代数方程。读者将学习如何选择合适的插值函数（或形函数），以在节点之间近似场的连续变化，以及这些函数是如何影响最终结果的。我们将深入探讨位移边界条件、力边界条件以及其他重要约束条件的数学表达，并理解它们如何在方程组中得以体现。 求解矩阵的奥秘：大型稀疏线性系统的处理 将所有有限元的局部方程组组装成一个全局的、描述整个结构的方程组后，我们便得到一个大型的稀疏线性系统。本书将详细介绍求解这类方程组的多种数值方法，包括直接法（如高斯消元法）和迭代法（如共轭梯度法、预条件共轭梯度法）。我们将分析不同求解器的优缺点，以及它们在处理不同规模和特性的问题时的效率。读者将了解如何选择最适合特定工程问题的求解器，并理解迭代求解中的收敛性、精度和计算成本之间的权衡。 建模的艺术与科学：几何、材料与载荷的精妙结合 有限元分析的准确性在很大程度上取决于输入模型的质量。本书将把建模过程视为一门艺术与科学的融合。我们将指导读者如何将实际工程问题的几何形状精确地转化为计算机可识别的模型，并重点关注几何建模中的细节处理，如圆角、倒角、孔洞以及复杂曲面的表示。 材料属性的定义是另一个关键环节。我们将深入探讨不同材料模型的选择，包括线弹性、弹塑性、粘弹性、非线性材料以及复合材料。读者将学习如何根据材料的实际力学行为来选择和输入正确的材料参数，并理解这些参数对整体结构响应的影响。 载荷和边界条件的施加是模拟真实世界工况的必要步骤。本书将全面介绍各种载荷类型，包括集中力、分布力、压力、温度载荷以及运动边界条件。我们将详细讲解如何精确地将这些载荷和边界条件施加到模型上，以确保模拟结果能够真实地反映实际工程中的受力状态。 各领域分析的深度探索：从静态到动态，从热到流 本书将通过一系列深入的案例研究，展示有限元方法在不同工程领域的广泛应用。 结构力学分析： 我们将从最基础的静态结构力学分析入手，探讨应力、应变、位移的计算。读者将学习如何进行杆件、梁、板、壳以及实体结构的强度和刚度评估，识别应力集中区域，并优化结构设计以满足性能要求。我们将涵盖屈曲分析，以评估结构在承受压缩载荷时的稳定性。 热分析： 掌握有限元在热传导、热辐射和对流问题中的应用。读者将学会如何模拟温度分布、热流密度和热应力，这对于设计电子设备散热器、发动机部件以及建筑保温系统至关重要。 流体动力学（CFD）基础： 本书将介绍有限元方法在处理流体流动问题中的基本原理。我们将探讨纳维-斯托克斯方程的离散化，以及如何使用有限元技术来模拟层流和湍流。读者将了解如何分析速度场、压力分布以及流体对物体表面的作用力，为航空航天、汽车工程和环境工程等领域的分析提供基础。 振动与动力学分析： 深入研究结构的固有频率、模态振型以及瞬态动力学响应。读者将学会如何预测结构在外部激励下的振动行为，避免共振，并进行冲击和碰撞分析。 非线性分析： 随着工程复杂性的增加，非线性行为的理解变得至关重要。本书将详细阐述几何非线性（大变形）和材料非线性（如塑性变形）的分析方法。读者将学会如何处理接触问题，模拟材料的损伤和断裂，以及预测结构在极端载荷下的行为。 结果的解读与验证：从数据到洞察 数值分析的最终目的是为工程决策提供依据。本书将重点关注结果的解读和验证。我们将指导读者如何有效地可视化分析结果，包括应力云图、位移动画、温度分布图以及流场可视化。理解不同颜色和图例的含义，以及如何从海量数据中提取关键信息是至关重要的。 此外，我们还将强调模型验证的重要性。读者将学习如何通过理论计算、实验数据对比或与其他分析方法的交叉验证来评估模拟结果的准确性。理解模型的局限性，并知道何时应该信任或质疑分析结果，是成为一名合格的有限元分析师的关键。 实践是检验真理的唯一标准：案例驱动的学习 本书的核心教学理念是通过实践来掌握理论。每个章节都将配以详细的、来自实际工程场景的案例研究。这些案例将涵盖从简单的零件分析到复杂的系统集成。读者将跟随案例步骤，亲手完成模型的构建、网格的划分、材料的定义、载荷的施加、求解的运行以及结果的后处理。通过这些亲身实践，读者将深刻理解有限元分析的整个工作流程，并积累解决实际问题的宝贵经验。 走向更广阔的领域：学习的延伸与进阶 本书旨在为你提供坚实的有限元分析基础，并激发你对更高级主题的进一步探索。我们将简要介绍一些更前沿的领域，如多物理场耦合分析（例如，流固耦合、热固耦合）、损伤力学、疲劳分析以及优化设计。本书将为你打开通往更广阔的工程分析世界的大门，让你能够自信地迎接未来的技术挑战。 《工程分析的数字罗盘：有限元方法入门与实践》将是你掌握现代工程分析工具的得力助手。通过系统性的理论讲解和丰富的实践案例，本书将帮助你从零开始，逐步成为一名精通有限元分析的工程师，为你的职业生涯注入强大的动力。

评分☆☆☆☆☆

这本书的结构安排，在我看来是非常人性化的。它似乎将整个ANSYS的学习过程分解成了若干个易于掌握的模块。一开始，它可能先从理论基础入手，帮助读者建立对有限元方法的基本认识，例如单元类型、插值函数、刚度矩阵的建立等，这些是理解整个分析过程的基础。然后，逐步过渡到软件操作，从界面的熟悉，到前处理（几何建模、材料定义、网格划分），再到求解器设置（边界条件、载荷施加），最后是后处理（结果可视化、数据提取、报告生成）。这种由浅入深，由理论到实践的教学模式，对于初学者来说，可以有效降低学习门槛，避免一开始就被复杂的软件界面和专业术语所吓倒。我特别期待书中能够提供不同难度的练习题，并且附带详细的解答思路，这样我就可以通过实际操作来巩固所学知识，及时发现自己的不足之处，并加以改进。

评分☆☆☆☆☆

拿到这本书后，我迫不及待地翻阅起来。最让我印象深刻的是，它似乎不是简单地罗列软件的菜单和功能，而是从有限元分析的底层逻辑出发，循序渐进地讲解。比如，在介绍模型建立部分，它不仅仅是告诉你如何画几何，更重要的是解释了在建立模型时需要考虑哪些物理特性，如何简化模型以提高计算效率，以及网格划分的重要性及其对结果的影响。书中给出的案例，看起来都非常贴近工程实际，从简单的梁结构受力分析，到复杂的汽车零部件应力集中问题，再到热胀冷缩引起的热应力分析，都覆盖了工程中常见的应用场景。这对于我这样希望将理论知识与实际工程问题相结合的学生来说，简直是福音。我尤其关注书中关于结果后处理的部分，有限元分析的结果往往是复杂的云图和数据，如何正确地解读这些结果，识别潜在的问题，并提出改进建议，这才是关键。我希望这本书能在这个方面提供详尽的指导，让我不仅能够运行计算，更能真正理解计算的意义。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计简洁大气，封面上“ANSYS 15.0有限元分析完全自学手册”几个大字清晰醒目，给人一种专业且内容详实的初步印象。我是一名机械工程专业的学生，在学习过程中，有限元分析是绕不开的关键技术。过去，我曾尝试阅读过几本相关的书籍，但往往因为理论性太强，或者案例不够贴近实际，学习效果不尽如人意。偶然间，我在书店看到了这本书，翻开目录，发现涵盖了从基础理论到高级应用的方方面面，从静力学、动力学分析到热分析、流体分析，甚至还涉及了一些高级领域的介绍，这让我眼前一亮。更吸引我的是，“完全自学手册”这几个字，它传递出一种友好的学习姿态，似乎预示着这本书能够引导零基础的读者一步步掌握ANSYS软件的使用和有限元分析的精髓。书的纸张质量也很好，印刷清晰，排版也很舒适，阅读起来不会感到疲劳。我特别期待书中能够有丰富的图示和详细的操作步骤，因为对于我这种实践型学习者来说，直观的演示远比枯燥的文字更容易理解和吸收。我对这本书的期望值很高，希望它能成为我学习ANSYS路上的得力助手。

评分☆☆☆☆☆

从一位资深用户的角度来看，一本好的ANSYS教程，不仅仅是教会你如何点击鼠标，更重要的是教会你如何思考。这本书的名称“完全自学手册”让我联想到，它应该能够帮助读者独立解决实际问题。我希望书中能够强调一些在实际工程分析中非常重要的概念，比如网格收敛性研究的重要性，不同单元类型的适用范围和优缺点，以及如何选择合适的分析类型来解决特定的工程问题。有时候，即使软件功能强大，但如果分析方法不当，得到的结果也可能毫无意义甚至误导。因此，我期待书中能够深入探讨这些“为什么”和“怎么做”，而不仅仅是“如何做”。我也会关注书中是否有关于软件的常见错误排除和疑难解答的章节，因为在实际操作过程中，遇到各种各样的问题是难免的，能够快速找到解决办法，可以极大地提高学习效率。

评分☆☆☆☆☆

这本书的书名中“完全自学”这几个字，让我对它的内容充满了期待。这意味着它应该是一本能够独立完成学习的教程，不需要老师的额外指导。这对于许多像我一样，希望在业余时间自主学习有限元分析的读者来说，至关重要。我期望这本书的讲解风格能够非常清晰、易懂，避免使用过多晦涩难懂的专业术语，或者即使使用，也能够给出详细的解释。同时，书中应该包含大量的实例，并且这些实例能够覆盖ANSYS软件在不同工程领域（如机械、土木、航空航天等）的应用。我特别希望能够看到一些与日常生活或工业生产相关的案例，这样能够让我更直观地感受到有限元分析的实用价值，从而激发我的学习兴趣。如果书中还能提供一些学习资源链接，或者相关的论坛信息，那将是锦上添花。

评分☆☆☆☆☆

很不错的购物体验，下次促销还来买一些。

评分☆☆☆☆☆

乘着搞活动，多买点书屯着，这本有限元听说比较接近工程实例，经典

评分☆☆☆☆☆

非常喜欢，这本书非常适合我，大家需要的赶快买起来

评分☆☆☆☆☆

同事买的，目测正版，网上买方便

评分☆☆☆☆☆

商品不错，值得购买

评分☆☆☆☆☆

书的印刷质量不错，还没来得及看，有空一定要看

评分☆☆☆☆☆

商品不错，值得购买

评分☆☆☆☆☆

很厚实，还没看，因为一次买点太多了，没来的及。

评分☆☆☆☆☆

书的质量还可以，纸张不错，可惜的是黑白的