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第1章 ANSYS概述1

1.1 ANSYS概况及发展历史1

1.1.1 ANSYS概况1

1.1.2 ANSYS分析类型2

1.1.3 软件组成3

1.1.4 ANSYS历史介绍4

1.2 ANSYS 16.0系统配置要求与安装7

1.2.1 ANSYS 16.0系统配置要求7

1.2.2 ANSYS 16.0安装7

1.3 有限元法简介8

1.3.1 有限元法分析计算的思路和做法8

1.3.2 有限元分析的基本步骤9

1.3.3 有限元的发展概况10

1.3.4 有限元系统基本构成12

1.4 启动ANSYS14

1.5 ANSYS工作界面14

1.5.1 ANSYS输出窗口14

1.5.2 ANSYS主窗口15

1.5.3 ANSYS主菜单15

1.5.4 ANSYS状态栏16

1.5.5 ANSYS命令输入窗口17

1.5.6 ANSYS图形显示窗口17

1.5.7 ANSYS 具栏17

1.5.8 ANSYS图像控制按钮18

1.6 ANSYS架构18

1.6.1 ANSYS架构简介18

1.6.2 有关操作20

1.7 ANSYS文件21

1.7.1 ANSYS文件简介21

1.7.2 文件操作22

1.8 ANSYS与CAD软件接口23

1.9 怎样学习ANSYS24

1.10 入门引例——正方形电流环分析24

1.10.1 问题描述24

1.10.2 GUI操作25

1.10.3 命令流操作38

第2章 结构场分析40

2.1 为什么先学习结构场分析40

2.2 建立有限元模型41

2.2.1 有限元模型简介41

2.2.2 定义工作名称和分析标题41

2.2.3 定义单位44

2.2.4 定义单元类型44

2.2.5 定义实常数46

2.2.6 定义材料属性48

2.2.7 建立有限元模型——直接建模54

2.2.8 建立有限元模型——实体建模67

2.3 划分网格69

2.3.1 网格控制69

2.3.2 网格产生73

2.4 加载负载73

2.4.1 负载类型74

2.4.2 施加负载74

2.5 求解85

2.6 后处理器86

2.7 分析报告概述92

第3章 建立电磁场有限元模型106

3.1 坐标系106

3.1.1 坐标系简介107

3.1.2 总体坐标系和局部坐标系107

3.2 节点操作110

3.2.1 节点的删除110

3.2.2 节点的其他生成方法111

3.2.3 节点选取122

3.3 单元操作123

3.3.1 单元复制123

3.3.2 显示编号124

3.3.3 单元属性124

3.4 负载定义125

3.4.1 磁场负载125

3.4.2 电场负载126

3.5 求解和后处理器134

3.5.1 电场和磁场求解134

3.5.2 后处理器135

3.6 综合实例145

第4章 电磁场实体建模163

4.1 实体建模简介163

4.1.1 自底向上建模164

4.1.2 自顶向下建模164

4.1.3 使用布尔操作164

4.1.4 拖拽和旋转操作165

4.1.5 移动和复制操作165

4.2 工作平面165

4.2.1 创建工作平面166

4.2.2 移动工作平面166

4.2.3 旋转工作平面166

4.3 群组命令介绍167

4.4 自底向上建模167

4.4.1 关键点168

4.4.2 硬点170

4.4.3 线171

4.4.4 面177

4.4.5 体178

4.5 自顶向下建模182

4.5.1 定义矩形或六面体182

4.5.2 定义环形面和柱184

4.6 布尔操作186

4.6.1 布尔操作设置186

4.6.2 相交186

4.6.3 相加188

4.6.4 相减188

4.6.5 重合191

4.6.6 黏结192

4.7 综合实例194

第5章 网格化有限元模型的建立200

5.1 网格种类200

5.2 设定单元属性201

5.2.1 建立单元属性表201

5.2.2 赋予单元属性201

5.3 网格控制202

5.3.1 单元形状203

5.3.2 选择网格类型204

5.3.3 自由网格单元大小高级设置方法206

5.3.4 映射网格默认单元大小209

5.3.5 局部网格控制214

5.3.6 内部网格控制216

5.3.7 网格控制优先级217

5.4 自由网格和映射网格控制217

5.4.1 面的映射网格划分217

5.4.2 体的映射网格划分221

5.5 划分实体模型224

5.5.1 产生点单元224

5.5.2 产生线单元224

5.5.3 产生面单元225

5.5.4 产生体单元225

5.6 划分网格注意事项225

5.6.1 避免尖锐角度225

5.6.2 避免剧烈网格渐变226

5.7 综合实例226

第6章 求解和结果查看235

6.1 ANSYS电磁场求解及结果查看概述236

6.2 磁场负载236

6.2.1 永磁铁236

6.2.2 矢量磁位237

6.2.3 磁场激励238

6.2.4 磁场标识239

6.2.5 麦克斯韦面（MXWF）240

6.2.6 磁虚位移（MVDI）240

6.3 电场负载248

6.3.1 电流（AMPS）248

6.3.2 电压（VOLT）249

6.3.3 电荷（CHRG）249

6.3.4 表面电荷密度（CHRGS）249

6.3.5 无限表面标识（INF）250

6.4 求解254

6.4.1 选择求解方法254

6.4.2 开始求解255

6.5 查看结果256

6.5.1 结果查看通用方法256

6.5.2 磁场力264

6.5.3 查看磁场力矩266

6.5.4 从多导体系统中提取电导率270

6.5.5 静电场力271

6.6 综合实例274

第7章 耦合场分析284

7.1 耦合场分析类型284

7.1.1 直接耦合法285

7.1.2 载荷转移法285

7.1.3 ANSYS分析类型285

7.2 多步载荷287

7.3 直接耦合法290

7.3.1 使用的单元290

7.3.2 直接耦合法分析类型290

7.4 多场求解法298

7.4.1 建立场模型298

7.4.2 标识场界面条件298

7.4.3 场求解299

7.5 载荷转移耦合物理场分析304

7.5.1 物理场环境304

7.5.2 求解方法304

7.5.3 使用多物理场环境求解305

7.6 综合实例305

第8章 综合工程实例310

8.1 工程实例1——电致弹性分析310

8.1.1 GUI操作310

8.1.2 命令流操作315

8.2 工程实例2——维螺线管制动器317

8.2.1 GUI操作318

8.2.2 命令流操作325

8.3 工程实例3——屏蔽微带传输线328

8.3.1 GUI操作328

8.3.2 命令流操作335

8.4 工程实例4——带电导体球周围电场分布336

8.4.1 GUI操作337

8.4.2 命令流操作342

8.5 工程实例5——二维非线性简谐波分析344

8.6 工程实例6——带缝导体瞬态分析351