ANSYS 16.0有限元分析从入门到精通（第2版） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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CAX技术联盟 著

图书标签:

• ANSYS
• 有限元分析
• FEA
• 工程仿真
• 结构力学
• 数值计算
• 机械工程
• 仿真建模
• 入门教程
• 第2版

出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121269738

版次：2

商品编码：11770842

包装：平装

丛书名： 技能应用速成系列

开本：16开

出版时间：2015-08-01

用纸：胶版纸

页数：444

正文语种：中文

内容简介

本书采用GUI界面操作与APDL命令相互对照的方式，从基础知识、专题技术2个层面详细地阐述有限元软件ANSYS 16.0的使用方法和技巧。本书自始至终采用实例描述方式安排内容，系统完整且每章又相对独立，是一本简明的ANSYS参考书。
全书分为两部分共22章。基础知识部分（第1～7章），讲解了使用ANSYS进行有限元分析的基本流程与方法、ANSYS建模、网格划分、边界条件定义、求解、后处理等知识；专题技术部分（第8～22章），根据工程应用的实际经验，介绍大量高级应用知识，包括ANSYS结构静力学分析、模态分析、谐响应分析、瞬态动力学分析、谱分析、稳态热分析、瞬态热分析、电磁场分析、多物理场耦合分析、几何非线性分析、接触分析、生死单元技术、复合材料分析、薄膜结构分析、参数化与优化设计等。

作者简介

本技术联盟成员，有毕业于北京航空航天大学等重点高校，曾就职于五洲工程设计研究院、中国电力等，现为中国科学院光电研究院员工、高级工程师、机械设计组组长。从事光机结构设计、精密机械设计工作。熟练掌握相关CAD/CAE应用软件，从事机械设计及计算工作多年。

目录

第一部分 基础知识
第1章 绪论
1.1 有限元法概述
1.1.1 有限元法分析过程
1.1.2 有限元的方法和理论手段
1.2 ANSYS 16.O简介
1.2.1 ANSYS启动与退出
1.2.2 ANSYS操作界面
1.2.3 ANSYS文件管理
1.2.4 ANSYS分析流程
1.2.5 分析实例入门
1.3 本章小结
第2章 APDL基础应用
2.1 APDL参数
2.1.1 参数的概念与类型
2.1.2 参数命名规则
2.1.3 参数的定义与复制操作
2.1.4 参数的删除操作
2.1.5 数组参数
2.2 APDL的流程控制
2.2.1 *GO分支语句
2.2.2 *IF分支语句
2.2.3 *DO循环语句
2.2.4 *DOWHIL，E循环语句
2.3 宏文件
2.3.1 创建宏文件
2.3.2 调用宏文件
2.4 运算符、函数与函数编辑器
2.5 本章小结
第3章 实体建模
3.1 实体建模操作概述
3.2 用自下向上的方法建模
3.3 自顶向下法
3.4 外部程序导入模型
3.5 常用建模命令汇总
3.6 实体模型的建立
3.7 本章小结
第4章 划分网格
4.1 定义单元属性
4.2 设置网格划分控制
4.2.1 智能网格划分
4.2.2 全局单元尺寸控制
4.2.3 默认单元尺寸控制
4.2.4 关键点尺寸控制
4.2.5 线尺寸控制
4.2.6 面尺寸控制
4.2.7 单元尺寸定义命令的优先顺序
4.2.8 完成划分
4.3 网格的修改
4.3.1 清除网格
4.3.2 网格的局部细化
4.3.3 层状网格划分
……
第5章 加载
第6章 求解
第7章 后处理

第二部分 专题技术
第8章 结构静力分析
第9章 模态分析
第10章 谐响应分析
第11章 瞬态动力学分析
第12章 谱分析
第13章 热分析
第14章 电磁场分析
第15章 多物理场耦合分析
第16章 非线性静力分析
第17章 接触问题
第18章 生死单元
第19章 复合材料分析
第20章 机械零件分析
第21章 薄膜结构分析
第22章 参数化与优化设计

前言/序言

开启工程仿真之旅：结构与力学分析的奥秘（第三版） 本书是献给所有渴望深入理解工程力学仿真原理，并能将其应用于实际问题的读者。作为一本精心打磨的进阶指南，它将带您从坚实的基础概念出发，逐步攀登至复杂的结构与力学分析技术的高峰。无论您是机械、土木、航空航天、汽车工程等领域的在校学生，还是已经步入工作岗位的工程师，希望提升仿真分析技能，本书都将是您不可或缺的伙伴。 我们深知，工程仿真的强大之处在于其能够模拟现实世界中难以通过实验直接测量或难以实现的复杂工况。然而，要真正驾驭这些工具，仅仅掌握软件的操作是远远不够的。更重要的是理解其背后的物理学原理、数学模型以及数值算法。本书的核心目标，正是帮助您构建起这样一座坚实的知识桥梁。 本书内容框架与特色： 本书的内容设计，力求全面而深入，循序渐进。我们摒弃了枯燥的技术术语堆砌，转而采用清晰易懂的语言，配合丰富的图示和详细的算例，让抽象的概念变得具象化。 第一部分：仿真基础与理论精髓 在进入具体的仿真软件应用之前，我们首先会带您回顾并深化工程力学中的核心理论。这部分内容旨在为您的仿真分析打下坚实的地基： 连续介质力学基础： 理解材料在受力作用下的变形和运动，是进行有限元分析的前提。我们将重点讲解应力、应变的概念，以及它们之间的本构关系，包括线弹性、弹塑性等经典模型。同时，您将深入了解张量分析在描述三维应力状态中的作用，以及各种应力应变张量不变量的物理意义。 弹性力学基本方程： 纳维-斯托克斯方程、圣维南原理等经典方程将不再是遥不可及的数学公式，而是我们构建物理模型的基石。我们将详细解析这些方程的推导过程，理解它们在描述弹性体行为中的物理含义，以及不同边界条件下方程组的求解策略。 有限元法的基本思想： 有限元法（FEM）是现代工程仿真的核心计算技术。本书将深入浅出地阐述其核心思想：将连续的物理域离散化为有限个小单元，然后在每个单元内用简单的函数（插值函数）来近似真实的物理量。我们将详细讲解单元的选取、插值函数的构建、刚度矩阵的形成、载荷向量的构建，以及整体方程的组装与求解过程。我们会从最简单的梁单元、杆单元出发，逐步过渡到更复杂的二维、三维实体单元，让您透彻理解单元形函数、高斯积分等关键概念。 数值分析基础： 有限元法的求解依赖于一系列高效的数值算法。本书将简要介绍求解大型稀疏线性方程组的方法，如直接法（高斯消元法、LU分解）和迭代法（雅可比迭代、高斯-赛德尔迭代、共轭梯度法），帮助您理解求解器的内部工作原理，并能根据实际问题选择合适的求解策略。 第二部分：结构力学分析的深度探索 掌握了基础理论，我们便可以开始深入探索结构力学分析的各个方面，这是工程仿真中最常见也是最重要的应用领域之一： 静态结构分析： 这是最基础也是最广泛的应用。我们将详细讲解如何建立精确的几何模型，如何设置合理的材料属性，如何施加恰当的载荷（力、压力、温度）、约束（固定约束、位移约束、弹簧约束），以及如何解释分析结果，包括位移、应力、应变、安全系数等。您将学习到如何识别应力集中区域，如何优化结构设计以提高承载能力和可靠性。 模态分析（振动分析）： 了解结构的固有频率和振型对于避免共振至关重要。本书将详细讲解模态分析的原理，包括质量矩阵、刚度矩阵的构建，以及特征值问题的求解。您将学习到如何确定结构的自振频率，如何分析其在不同模态下的振动形态，以及如何通过调整结构参数来改变其固有频率，从而避免与外部激励发生共振。 谐响应分析： 针对周期性载荷作用下的结构响应，谐响应分析提供了有效的解决方案。我们将讲解如何施加简谐载荷，如何求解稳态响应，并分析结构在不同频率下的位移、应力和阻尼比的影响。 瞬态结构分析（动力学分析）： 当载荷随时间变化的动力学问题出现时，瞬态结构分析就显得尤为重要。我们将深入讲解时间积分方法（如中心差分法、HHT-α法），如何处理非线性刚度矩阵，以及如何分析结构的动态响应，例如冲击、碰撞等场景。 非线性分析： 现实工程中，很多问题都表现出非线性特征，例如材料非线性（弹塑性）、大变形非线性、接触非线性等。本书将详细讲解这些非线性问题的处理方法，包括增量加载、迭代求解（如牛顿-拉夫逊法），以及如何识别和解决收敛性问题。您将学习到如何模拟材料的塑性变形，分析屈曲现象，以及处理复杂的接触互动。 接触分析： 在多体协同工作的结构中，物体之间的接触关系是分析的关键。本书将深入讲解各种接触算法（如罚函数法、拉格朗日乘子法），如何设置接触类型（无摩擦、摩擦、粘附），以及如何分析接触力、接触压力等。 屈曲分析： 对于承受压力或弯矩的细长结构，屈曲是重要的失效模式。我们将讲解线性屈曲分析和非线性屈曲分析，如何确定结构的临界屈曲载荷，以及如何分析屈曲后的变形。 第三部分：高级分析技术与应用拓展 在掌握了结构力学分析的精髓后，本书将进一步拓展您的视野，引入更高级的分析技术，并指导您如何将其应用于实际工程问题： 热应力分析： 结合热传导和结构力学的分析，用于评估温度变化引起的结构变形和应力。我们将讲解热载荷的施加，以及热-结构耦合分析的原理。 疲劳分析： 评估结构在循环载荷作用下的寿命，这是保证产品长期可靠性的关键。我们将讲解不同的疲劳评估方法（如S-N曲线法、ε-N曲线法），以及如何从应力分析结果中提取疲劳载荷参数。 断裂力学基础： 引入裂纹扩展的理论，用于评估结构在存在初始裂纹情况下的承载能力。我们将简要介绍应力强度因子、断裂韧度等概念。 复合材料分析： 随着复合材料在航空航天、汽车等领域的广泛应用，掌握复合材料的仿真分析方法也变得越来越重要。本书将简要介绍各向异性材料的本构关系，以及复合材料层合板的分析方法。 优化设计： 结合仿真分析与优化算法，实现结构的轻量化、强度提升等目标。我们将介绍拓扑优化、尺寸优化等概念，以及如何与仿真工具结合进行参数化设计。 结果后处理与可视化： 精确的分析结果需要清晰的展示。本书将指导您如何有效地利用后处理工具进行结果的可视化，包括云图、矢量图、动画等，以及如何生成符合工程报告规范的分析文档。 本书的教学理念： 强调理论与实践的结合： 我们坚信，只有深刻理解背后的理论，才能灵活运用仿真软件解决实际问题。因此，本书不仅提供详尽的软件操作指导，更注重对相关物理原理和数学模型的讲解。 循序渐进的学习路径： 从最基础的概念入手，逐步引入更复杂的分析技术，确保不同基础的读者都能找到自己的学习节奏。 丰富的案例驱动： 每一项技术和概念的讲解，都将辅以精心设计的算例，这些算例来源于真实的工程场景，让您在实践中巩固所学。 培养批判性思维： 我们鼓励读者在进行仿真分析时，不仅要关注软件输出的结果，更要思考其合理性、物理意义，并结合工程经验进行判断，培养独立解决问题的能力。 谁应该阅读本书？ 机械工程、土木工程、航空航天工程、汽车工程、材料工程、生物医学工程等相关专业的在校学生。 希望提升有限元分析技能的在职工程师、研发人员。 对工程仿真技术感兴趣，希望系统学习相关理论和方法的学习者。 通过本书的学习，您将不仅仅是软件的操作者，更能成为一名能够独立分析工程问题、进行结构设计优化、并能准确解读和评估仿真结果的专业工程师。我们相信，掌握了本书所传授的知识和技能，您将能更自信地面对工程挑战，开启您的工程仿真之旅，并在技术创新的道路上不断前行。

评分☆☆☆☆☆

这本书的另一大亮点在于，它不仅仅局限于单一类型的分析，而是涵盖了ANSYS在不同领域的应用。我注意到，除了基础的结构力学分析，书中还涉及了热分析、流体分析，甚至是一些耦合场分析的入门知识。这对我来说非常重要，因为我所在的工作环境中，有时候会遇到需要综合考虑多种物理现象的问题。例如，在进行机械设计时，可能既要考虑结构强度，也要考虑散热问题，这时候就需要用到热-结构耦合分析。这本书虽然是入门性质的，但它能让你对这些复杂分析有一个初步的了解，并告诉你如何在ANSYS中进行相应的设置。它并没有把这些高级内容讲得过于深入，而是点到为止，让你知道有这么回事，并且知道如何开始探索。这对于培养分析思维，拓宽分析视野非常有益。

评分☆☆☆☆☆

这本《ANSYS 16.0有限元分析从入门到精通（第2版）》在实际操作的讲解上，也下了不少功夫。我注意到它不仅仅是停留在理论层面，而是结合了大量的ANSYS软件的操作步骤。从前处理，也就是模型建模、材料定义、载荷施加，到求解器设置、结果后处理，都给了非常详细的图文指导。特别是对于一些初学者容易卡住的环节，比如网格划分的技巧、不同类型载荷的施加方法、以及求解选项的设置，书中都给出了很实用的建议和注意事项。我个人比较关心结构力学分析，书中关于静态结构分析、模态分析、屈曲分析等内容的案例，对我来说都很有参考价值。通过这些案例，我不仅能学会如何在ANSYS里完成这些分析，更能理解分析过程中的一些关键参数和输出结果的意义。而且，书里还提到了参数化建模和宏命令的应用，这对于提高工作效率非常有帮助，也让我看到了将分析技术进一步提升的可能性。

评分☆☆☆☆☆

这本书我刚拿到手，翻了翻目录，感觉内容还是挺扎实的。它从最基础的有限元分析原理讲起，循序渐进，对于我这种初学者来说，应该能建立起一个比较清晰的框架。特别是第一部分，关于基本概念的讲解，我觉得特别重要，很多时候我们做不好分析，根源就在于对理论理解不透彻。书里对离散化、节点、单元、插值函数这些基础知识的解释，虽然不至于像学术论文那样晦涩难懂，但也足够深入，能让你明白“为什么这么做”而不是仅仅“怎么做”。而且，书中还提到了几种常见的单元类型，比如梁单元、壳单元、实体单元等等，并对它们的适用范围和优缺点做了介绍，这对于我选择合适的单元类型来模拟实际问题非常有帮助。另外，它还讲解了单元刚度矩阵的建立过程，通过一些简单的例子，将抽象的数学公式具象化，让我更容易理解数值计算的原理。我觉得，光是这一部分，就值回票价了，为后续更深入的学习打下了坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

从这本书的整体结构来看，它设计得非常合理。从最基础的概念铺垫，到软件操作演示，再到案例应用扩展，层层递进，让读者能够循序渐进地掌握有限元分析的知识。我特别喜欢它案例部分的编排，通常会先描述一个实际工程问题，然后一步步地展示如何利用ANSYS来解决这个问题。这种“问题-解决方案”的模式，比单纯的理论讲解更容易理解和记忆。而且，案例的选择也比较典型，涵盖了工程实践中常见的各种问题。我甚至觉得，书中的一些案例，可以直接拿来作为自己工作中遇到的问题的参考。值得一提的是，书中在讲解某个功能或命令时，通常都会附带一些“小贴士”或者“注意事项”，这些细节往往能帮助我们避免一些常见的错误，提高分析的准确性。

评分☆☆☆☆☆

总的来说，这本书的语言风格比较朴实，没有过多的专业术语堆砌，即使是对有限元分析完全陌生的读者，也能比较容易地读懂。它的排版也清晰明了，插图和文字的配合也很到位，不会让人产生阅读疲劳。我个人觉得，这本书最大的价值在于它能够帮助读者建立起一个完整的有限元分析的认知体系。从理论基础到软件实践，再到实际应用，这本书都给出了清晰的指引。它不仅仅是一本教你如何操作软件的工具书，更是一本引导你理解有限元分析思维方式的入门书籍。对于想要系统学习有限元分析，特别是想要将ANSYS软件应用到实际工程问题中的读者来说，这本书绝对是一个非常不错的选择。它能够帮助你少走弯路，快速入门，并为你未来的深入学习打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

不错????

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很好的教程！！

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好

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很差的一次购物，刚看几分钟就大小书中错误很多

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还行吧，小错误多但不影响大局

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东西很好，是正品，值得购买。

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慢慢看，涨知识等于涨工资

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