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目录2

前言2

第1篇　ANSYS结构有限元分析基础2

第1章　ANSYS结构有限元分析概述2

1.1　有限元基本思想及其ANSYS实现过程2

1.1.1　结构有限元分析的基本思想2

1.1.2 ANSYS结构有限元分析流程6

1.2.1 ANSYS的两种操作方式与基本程序架构9

1.2 ANSYS基本操作精要9

1.2.2 ANSYS的GUI操作方法精要10

1.2.3 ANSYS批处理操作与APDL语言23

1.3 ANSYS工程结构分析的演示性例题29

1.3.1 GUI中的分析过程29

1.3.2　批处理分析过程33

第2章　桁架杆系有限元分析及ANSYS实例35

2.1　桁架杆系的有限元分析概要35

2.2 ANSYS中提供的二力杆单元38

2.2.1 Link1单元特性简介38

2.2.2 Link8单元特性简介39

2.2.3 Link10单元特性简介40

2.3　应用实例：平板网架结构的静力分析42

第3章　梁系结构分析方法及ANSYS实例51

3.1　梁系结构有限元分析提要51

3.2 ANSYS中的梁单元52

3.2.1 BEAM3单元特性介绍52

3.2.2 BEAM4单元特性介绍54

3.2.3 BEAM188和BEAM189梁单元特性简介56

3.3　分析实例：建筑井式斜梁格的分析58

4.1　弹性平面问题有限元分析的基本方法68

第4章　弹性平面问题的有限元分析及ANSYS算例68

4.2 ANSYS提供的平面问题单元70

4.3　分析实例：岩体中的公路隧洞工程73

第5章　轴对称问题的有限元分析及ANSYS算例82

5.1 ANSYS轴对称问题有限元分析提要82

5.2　分析实例：厚壁空心球的轴对称分析83

第6章　三维实体结构的ANSYS分析及算例95

6.1　三维实体结构ANSYS有限元分析提要95

6.2　分析实例：工业厂房牛腿柱的受力分析96

7.1　板壳结构ANSYS有限元分析提要108

第7章　板壳结构的ANSYS分析及算例108

7.2　应用实例：圆柱壳屋面结构的静力分析110

第2篇　ANSYS结构分析高级专题119

第8章　ANSYS动力有限元分析119

8.1　动力分析综述119

8.1.1 结构固有振动特性的分析120

8.1.2　谐响应分析121

8.2　结构振动模态分析的过程和实例122

8.2.1　模态分析操作过程122

8.1.4　谱分析122

8.1.3　瞬态动力学分析122

8.2.2　预应力模态分析126

8.2.3　模态分析实例：预应力简支梁的模态分析126

8.3　谐响应分析的过程和实例133

8.3.1　完全法谐响应分析操作过程133

8.3.2　缩减法谐响应分析过程136

8.3.3　模态叠加法谐响应分析138

8.3.4　谐响应分析实例：悬索拱桥的谐响应分析139

8.4　瞬态分析的过程和实例147

8.4.1 完全法瞬态动力学分析147

8.4.3　模态叠加法瞬态动力学分析151

8.4.2　缩减法瞬态动力学分析151

8.4.4　瞬态分析实例：吊车梁在移动载荷作用下的响应分析153

8.5　谱分析的过程和实例158

8.5.1 单点响应谱分析159

8.5.2　随机振动分析162

8.5.3　单点响应谱分析实例：悬索拱桥地震载荷响应164

第9章　利用ANSYS进行结构非线性分析169

9.1 ANSYS结构非线性分析概述169

9.1.1 结构非线性司题的三种类型169

9.1.2　非线性有限元问题的一般求解方法171

9.2 ANSYS结构非线性分析的过程与选项174

9.3　接触问题的分析方法180

9.3.1　接触问题概述180

9.3.2 ANSYS的接触分析功能180

9.3.3 ANSYS接触分析的一般过程181

9.4　工程实例1：油罐底效应的简化分析182

9.5　工程实例2：钢筋混凝土梁的弹塑性分析191

9.5.1 SOLID65单元简介及问题分析规划191

9.5.2　建立分析模型192

9.5.3　分析及后处理202

9.6　工程实例3：插销拨拉过程的接触分析211

第10章　结构的稳定性分析方法及ANSYS范例225

10.1 ANSYS结构稳定性分析的基本概念225

10.2　圆柱面屋盖的特征值屈曲分析226

10.3　工字梁的弯扭屈曲分析229

10.3.1　建立分析模型229

10.3.2　特征值屈曲分析与结果显示235

10.3.3　非线性屈曲分析与结果评价237

第11章　ANSYS结构最优化设计243

11.1 ANSYS优化设计问题的数学表述与一般流程243

11.2　分析实例：平板网架结构的优化设计245

第12章　子结构技术简介261

12.1　子结构的概念261

12.2　子结构分析的步骤262

12.2.1　生成部分263

12.2.2　使用部分265

12.2.3　扩展部分266

12.3　子结构分析实例267

12.3.1　问题描述267

12.3.2　分析过程267

13.1.1　框架—剪力墙基础知识281

13.1　框架—剪力墙结构简介281

第3篇　工程范例精选281

第13章　框架—剪力墙结构的分析281

13.1.2　分析对象介绍282

13.2　框架—剪力墙结构的模型建立283

13.2.1　结构建模的总体规划283

13.2.2　几何模型的建立284

13.2.3　划分网格287

13.3　重力载荷作用下的结构响应289

13.3.1 计算重力载荷作用下的结构响应289

13.3.2　观察变形位移和应力分布290

13.4　风载荷作用下的结构响应292

13.4.1　风载荷简介292

13.4.2　计算风载荷作用下的结构响应293

13.4.3　观察变形位移和应力分布294

13.5　结构模态分析298

13.5.1　计算模态解298

13.5.2　结果观察与分析298

13.6.2　计算地震作用瞬态解300

13.6.1　地震载荷简介300

13.6　地震作用下的结构响应300

13.6.3　观察地震作用结构响应301

13.7　单元实常数表305

13.8　模型建立命令流文件305

13.9　地震加速度数组310

第14章　海洋石油平台结构的动力分析315

14.1　海洋平台结构简介315

14.1.1　海洋平台的发展历史及应用背景315

14.2　平台结构的模型建立316

14.1.2　海洋石油平台的结构特点316

14.2.1　结构建模的总体规划317

14.2.2　几何模型的建立317

14.2.3　划分网格320

14.3　海洋平台模态分析322

14.3.1　计算模态解322

14.3.2　结果观察与分析323

14.4　海洋平台谐响应分析325

14.4.1　计算谐响应解325

14.4.2　结果观察与分析327

14.5.1　获得瞬态分析解329

14.5　冰载荷作用下海洋平台结构响应329

14.5.2　观察结果331

14.6　波浪载荷作用下海洋平台随机分析333

14.6.1　波浪载荷简介334

14.6.2　获得谱解334

14.6.3　合并模态337

14.6.4　计算响应的功率谱密度337

14.7　单元实常数表340

14.8　模型建立命令流文件340

15.1　大跨空间结构的ANSYS建模与分析概述353

第15章　大跨空间结构的建模与分析353

15.2　一个施威德勒型球面网壳的建模过程详解355

15.3 网壳结构的固有振动特型分析360

15.4　网壳的特征值屈曲分析362

15.5　考虑初始缺陷的非线性屈曲分析366

附录A　部分结构单元的形函数370

A.1　一维单元370

A.2 维单元370

A.3　三维单元371

附录B ANSYS结构分析常用命令参考373