有限元法基礎(chǔ)及ANSYS應(yīng)用

第1章  緒論
  1.1  有限元法的基本思想和基本步驟
  1.1.1  有限元法的基本思想
  1.1.2  有限元法的基本步驟
  1.2  有限元法的工程應(yīng)用
  1.3  彈性力學(xué)的基本方程
  1.3.1  位移和應(yīng)變之間的幾何關(guān)系
  1.3.2  應(yīng)變和應(yīng)力之間的彈性方程
  1.3.3  應(yīng)力與外力之間的平衡方程
  1.4  變分原理介紹
  1.4.1  泛函與變分
  1.4.2  李茲法
  1.5  能量變分原理
  1.5.1  應(yīng)變能
  1.5.2  外力勢能
  1.5.3  系統(tǒng)總勢能
  1.5.4  最小勢能原理
  1.5.5  最小余能原理
  1.6  虛功原理
  1.7  ANSYS程序概述
  1.7.1  ANSYS的發(fā)展
  1.7.2  ANSYS的內(nèi)容
  1.7.3  ANSYS的特征
  1.7.4  ANSYS數(shù)據(jù)接口程序
  1.8  習(xí)題
第2章  桿系結(jié)構(gòu)的有限元法
  2.1  連續(xù)梁問題的有限元法
  2.1.1  離散化
  2.1.2  單元分析
  2.1.3  整體分析
  2.1.4  支承條件的引入
  2.1.5  非節(jié)點(diǎn)載荷的處理
  2.1.6  解題步驟與例題
  2.2  平面剛架問題的有限元法
  2.2.1  局部坐標(biāo)系的單元剛度矩陣
  2.2.2  整體坐標(biāo)系的單元剛度矩陣
  2.2.3  整體剛度矩陣
  2.2.4  支承條件的引入
  2.2.5  非節(jié)點(diǎn)載荷的處理
  2.3  解題步驟與例題
  2.4  用ANSYS分析求解平面剛架問題
  2.4.1  平面剛架問題
  2.4.2  用ANSYS分析平面剛架
  2.5  習(xí)題
第3章  彈性力學(xué)平面問題的有限元法
  3.1  概述
  3.1.1  兩類彈性力學(xué)平面問題
  3.1.2  平面問題有限元法的主要步驟
  3.1.3  彈性力學(xué)平面問題的基本方程
  3.2  單元分析
  3.2.1  位移模式
  3.2.2  單元應(yīng)變
  3.2.3  單元應(yīng)力
  3.2.4  單元平衡方程
  3.2.5  單元剛度矩陣
  3.3  整體分析
  3.4  等效節(jié)點(diǎn)力計(jì)算
  3.4.1  單元自重
  3.4.2  均布面力
  3.4.3  線性分布面力
  3.5  位移約束條件的引入
  3.6  四節(jié)點(diǎn)矩形單元
  3.6.1  位移模式
  3.6.2  單元應(yīng)變和應(yīng)力矩陣
  3.6.3  單元剛度矩陣
  3.6.4  解答的收斂性
  3.7  解題步驟與例題
  3.8  用ANSYS分析求解彈性力學(xué)平面問題
  3.8.1  機(jī)械連桿問題
  3.8.2  創(chuàng)建有限元模型
  3.8.3  施加載荷并求解
  3.8.4  查看結(jié)果
  3.8.5  保存結(jié)果并退出ANSYS
  3.9  習(xí)題
  第4章  平面等參數(shù)單元的有限元法
  4.1  概述
  4.2  四節(jié)點(diǎn)四邊形等參數(shù)單元
  4.2.1  局部坐標(biāo)和整體坐標(biāo)
  4.2.2  位移模式
  4.2.3  應(yīng)變和應(yīng)力
  4.2.4  單元剛度矩陣
  4.2.5  等參數(shù)變換的應(yīng)用條件
  4.2.6  單元的完備性和協(xié)調(diào)性
  4.2.7  等效節(jié)點(diǎn)載荷
  4.3  八節(jié)點(diǎn)四邊形等參數(shù)單元
  4.3.1  母單元的形函數(shù)及等參數(shù)變換
  4.3.2  應(yīng)變與應(yīng)力
  4.3.3  單元剛度矩陣
  4.3.4  單元的完備性和協(xié)調(diào)性
  4.3.5  等效節(jié)點(diǎn)力計(jì)算
  4.4  高斯求積法
  4.5  習(xí)題
  第5章  空間問題的有限元法
  5.1  概述
  5.2  四面體單元
  5.2.1  位移模式
  5.2.2  單元的應(yīng)變與應(yīng)力
  5.2.3  單元剛度矩陣
  5.2.4  整體剛度矩陣
  5.2.5  等效節(jié)點(diǎn)力
  5.3  六面體單元
  5.3.1  八節(jié)點(diǎn)六面體單元
  5.3.2  二十節(jié)點(diǎn)六面體單元
  5.4  三維等參數(shù)單元
  5.4.1  八節(jié)點(diǎn)六面體等參數(shù)單元
  5.4.2  二十節(jié)點(diǎn)六面體等參數(shù)單元
  5.5  ANSYS單元
  5.5.1  有限元模型類型
  5.5.2  線性單元、二次單元和P單元的選擇
  5.5.3  四邊形單元和三角形單元，塊單元和四面體單元的選擇
  5.5.4  不同單元連接的限制
  5.5.5  常用單元簡介
  5.6  用ANSYS分析求解彈性力學(xué)空間問題
  5.6.1  六角扳手問題
  5.6，2  創(chuàng)建有限元模型
  5.6.3  施加載荷并求解
  5，6.4  查看結(jié)果
  5.6.5  退出ANSYS
  5.7  習(xí)題
第6章  結(jié)構(gòu)動力學(xué)問題的有限元法
  6.1  動力學(xué)方程
  6.2  單元質(zhì)量矩陣
  6.2.1  梁單元
  6.2.2  平面三節(jié)點(diǎn)三角形單元
  6.3  阻尼矩陣
  6.4  特征值問題及其解法
  6.4.1  特征值問題
  6.4.2  特征值和特征矢量的性質(zhì)
  6.4.3  廣義雅可比法
  6.4.4  子空間迭代法
  6.5  結(jié)構(gòu)動力學(xué)方程的求解
  6.5.1  振型疊加法
  6.5.2  逐步積分法
  6.5.3  結(jié)構(gòu)動力分析算例
  6.6  ANSYS動力學(xué)分析
  6.6.1  模態(tài)分析介紹
  6.6.2  模態(tài)分析的過程
  6.6.3  諧響應(yīng)分析介紹
  6.6.4  諧響應(yīng)分析的步驟
  6.7  用APsYs分析連桿動力學(xué)問題
  6.7.1  連桿的模態(tài)分析
  6.7.2  連桿的諧響應(yīng)分析
  6.8  習(xí)題
部分習(xí)題參考答案
參考文獻(xiàn)