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ANSYS结构单元与材料应用手册

《ANSYS结构单元与材料应用手册》是清华大学出版社2013-4出版的图书。本书针对ANsYs 14.0在结构分析中的应用进行编写,主要介绍了常用的ANSYS单元和常用的材料模型在ANSYS中的实现和使用方法。

ANSYS结构单元与材料应用手册基本信息

ANSYS结构单元与材料应用手册作品目录

目 录

第一篇 引言

第1章 ANSYS基础 3

1.1 ANSYS分析流程概述 3

1.1.1 分析流程 3

1.1.2 前处理 4

1.1.3 加载与求解 5

1.1.4 后处理 12

1.2 APDL编程概述 13

1.2.1 使用参数 13

1.2.2 APDL程序控制 20

第二篇 结构材料

第2章 结构分析材料概述 27

2.1 结构分析材料模型 27

2.2 材料曲线拟合 28

2.2.1 超弹性材料曲线拟合 28

2.2.2 其他材料模型曲线拟合 32

2.3 材料模型组合 32

2.4 变量插值 46

2.5 GUI不可访问的材料模型 47

第3章 ANSYS结构材料模型(一) 48

3.1 线性材料模型 48

3.1.1 定义线性材料模型 48

3.1.2 应力-应变关系 49

3.1.3 阻尼 50

3.1.4 热膨胀 50

3.2 塑性材料模型 51

3.2.1 随动强化材料模型 51

3.2.2 硬化材料模型 54

3.2.3 其他塑性材料模型 55

3.3 超弹性材料模型 58

3.3.1 Arruda-Boyce超弹材料 58

3.3.2 Blatz-Ko Foam超弹材料 58

3.3.3 延长管筒材料 58

3.3.4 Gent超弹材料 59

3.3.5 Mooney-Rivlin超弹材料 59

3.3.6 Neo-Hookean超弹材料 60

3.4 粘弹性材料模型 60

3.4.1 粘弹性材料公式 60

3.4.2 时间-温度叠加效应 62

3.5 率相关塑性材料模型 64

3.5.1 Perzyna和Peirce选项 64

3.5.2 EVH选项 64

3.5.3 Anand选项 65

3.5.4 设置方式 66

3.6 垫片材料模型 66

3.7 肿胀材料模型 67

第4章 ANSYS结构材料模型(二) 69

4.1 蠕变材料模型 69

4.1.1 隐式蠕变方程 69

4.1.2 显式蠕变方程 71

4.2 记忆合金材料模型 72

4.2.1 仿真超弹性行为 73

4.2.2 形状记忆效应 75

4.3 MPC184连接材料模型 78

4.3.1 线性弹性刚度和阻尼行为 78

4.3.2 非线性弹性刚度和阻尼行为 79

4.3.3 摩擦行为 81

4.4 接触摩擦模型 82

4.4.1 各向同性摩擦 82

4.4.2 正交各向异性摩擦 83

4.4.3 载荷步间重定义摩擦 84

4.4.4 用户自定义摩擦 84

4.5 内聚层材料模型 85

4.5.1 指数内聚层材料模型 85

4.5.2 双线性内聚层材料模型 85

4.5.3 接触单元内聚层材料模型 86

4.6 其他层材料模型 87

4.6.1 材料强度极限 87

4.6.2 损伤生成法则 89

4.6.3 损伤演变法则 89

4.6.4 用户定义材料模型 90

第三篇 结构单元

第5章 ANSYS结构单元概述 93

5.1 单元分类 93

5.1.1 单元分类特征 93

5.1.2 单元类型概述 94

5.1.3 结构单元选择 100

5.1.4 当前单元技术 101

5.1.5 结构退化单元 101

5.1.6 特殊单元概述 102

5.1.7 GUI不可访问单元 102

5.2 单元特征 102

5.2.1 单元输入 102

5.2.2 结果输出 105

5.2.3 单元坐标系 107

5.3 结构分析单元 109

5.3.1 连续应力单元 109

5.3.2 壳单元 110

5.3.3 梁单元和杆单元 111

5.3.4 管单元 111

5.3.5 加强单元 111

5.3.6 表面单元 111

5.3.7 单元构型和技术的自动选取 111

5.3.8 线性扰动分析可用单元 113

第6章 点单元 115

6.1 MASS21 115

6.1.1 单元描述 115

6.1.2 输入数据 115

6.1.3 输出数据 116

6.1.4 假设与限制 116

6.2 FOLLW201 117

6.2.1 单元描述 117

6.2.2 输入数据 117

6.2.3 输出数据 118

6.2.4 假设与限制 118

第7章 组合单元 119

7.1 COMBIN14 119

7.1.1 单元描述 119

7.1.2 输入数据 119

7.1.3 输出数据 121

7.1.4 假设与限制 122

7.2 COMBIN37 123

7.2.1 单元描述 123

7.2.2 输入数据 123

7.2.3 输出数据 127

7.2.4 假设与限制 128

7.3 COMBIN39 129

7.3.1 单元描述 129

7.3.2 输入数据 129

7.3.3 输出数据 132

7.3.4 假设与限制 134

7.4 COMBIN40 134

7.4.1 单元描述 134

7.4.2 输入数据 135

7.4.3 输出数据 137

7.4.4 假设与限制 138

7.5 COMBI214 139

7.5.1 单元描述 139

7.5.2 输入数据 139

7.5.3 输出数据 141

7.5.4 假设与限制 142

第8章 连杆单元 143

8.1 LINK11 143

8.1.1 单元描述 143

8.1.2 输入数据 143

8.1.3 输出数据 144

8.1.4 假设与限制 145

8.2 LINK180 145

8.2.1 单元描述 145

8.2.2 输入数据 146

8.2.3 输出数据 147

8.2.4 假设与限制 148

第9章 梁单元 149

9.1 BEAM188 149

9.1.1 单元描述 149

9.1.2 技术与使用推荐 150

9.1.3 输入数据 151

9.1.4 输出数据 155

9.1.5 假设与限制 160

9.2 BEAM189 160

第10章 管单元 161

10.1 PIPE288 161

10.1.1 单元描述 161

10.1.2 技术与使用推荐 161

10.1.3 输入数据 162

10.1.4 输出数据 166

10.1.5 假设与限制 171

10.2 PIPE289 171

10.3 ELBOW290 172

10.3.1 单元描述 172

10.3.2 输入数据 173

10.3.3 输出数据 178

10.3.4 假设与限制 181

第11章 二维平面单元 183

11.1 PLANE182 183

11.1.1 单元描述 183

11.1.2 输入数据 183

11.1.3 输出数据 185

11.1.4 假设与限制 187

11.2 PLANE183 187

第12章 三维实体单元 188

12.1 SOLID65 188

12.1.1 单元描述 188

12.1.2 输入数据 188

12.1.3 输出数据 191

12.1.4 假设与限制 195

12.2 SOLID185(同质构型) 195

12.2.1 单元描述 195

12.2.2 输入数据 196

12.2.3 输出数据 198

12.2.4 假设与限制 200

12.3 SOLID185(层状构型) 200

12.3.1 单元描述 200

12.3.2 输入数据 200

12.3.3 输出数据 202

12.3.4 假设与限制 204

12.4 SOLID186 204

12.5 SOLID187 205

12.5.1 单元描述 205

12.5.2 输入数据 205

12.5.3 输出数据 207

12.5.4 假设与限制 209

12.6 SOLID272 209

12.6.1 单元描述 209

12.6.2 输入数据 209

12.6.3 输出数据 211

12.6.4 假设与限制 213

12.7 SOLID273 214

12.8 SOLID285 214

第13章 壳类单元 215

13.1 SHELL28 215

13.1.1 单元描述 215

13.1.2 输入数据 215

13.1.3 输出数据 216

13.1.4 假设与限制 218

13.2 SHELL61 219

13.2.1 单元描述 219

13.2.2 输入数据 219

13.2.3 输出数据 221

13.2.4 假设与限制 231

13.3 SHELL181 231

13.3.1 单元描述 231

13.3.2 输入数据 232

13.3.3 输出数据 236

13.3.4 假设与限制 241

13.4 SHELL281 241

13.5 SHELL208 242

13.5.1 单元描述 242

13.5.2 输入数据 242

13.5.3 输出数据 245

13.5.4 假设与限制 248

13.6 SHELL209 249

13.7 SOLSH190 249

13.7.1 单元描述 249

13.7.2 输入数据 250

13.7.3 输出数据 252

13.7.4 假设与限制 256

第14章 接口单元 257

14.1 INTER192 257

14.1.1 单元描述 257

14.1.2 输入数据 257

14.1.3 输出数据 258

14.1.4 假设与限制 259

14.2 INTER193 259

14.3 INTER194 260

14.4 INTER195 260

14.4.1 单元描述 260

14.4.2 输入数据 260

14.4.3 输出数据 261

14.4.4 假设与限制 262

14.5 INTER202 262

14.5.1 单元描述 262

14.5.2 输入数据 263

14.5.3 输出数据 264

14.5.4 假设与限制 265

14.6 INTER203 265

14.7 INTER204 265

14.8 INTER205 266

14.8.1 单元描述 266

14.8.2 输入数据 266

14.8.3 输出数据 267

14.8.4 假设与限制 268

第15章 接触类单元 269

15.1 CONTA171 269

15.1.1 单元描述 269

15.1.2 输入数据 269

15.1.3 输出数据 274

15.1.4 假设与限制 279

15.2 CONTA172 279

15.3 CONTA173 280

15.3.1 单元描述 280

15.3.2 输入数据 280

15.3.3 输出数据 285

15.3.4 假设与限制 290

15.4 CONTA174 291

15.5 CONTA175 291

15.5.1 单元描述 291

15.5.2 输入数据 292

15.5.3 输出数据 297

15.5.4 假设与限制 303

15.6 CONTA176 304

15.6.1 单元描述 304

15.6.2 输入数据 304

15.6.3 输出数据 309

15.6.4 假设与限制 312

15.7 CONTA177 313

15.7.1 单元描述 313

15.7.2 输入数据 313

15.7.3 输出数据 317

15.7.4 假设与限制 320

15.8 CONTA178 321

15.8.1 单元描述 321

15.8.2 输入数据 321

15.8.3 输出数据 325

15.8.4 假设与限制 327

15.9 TARGE169 327

15.9.1 单元描述 327

15.9.2 输入数据 328

15.9.3 输出数据 331

15.9.4 假设与限制 332

15.10 TARGE170 332

15.10.1 单元描述 332

15.10.2 输入数据 333

15.10.3 输出数据 338

15.10.4 假设与限制 338

第16章 MPC184单元 339

16.1 MPC184 339

16.1.1 单元描述 339

16.1.2 输入数据 340

16.1.3 输出数据 340

16.1.4 假设与限制 340

16.2 MPC184-Link/Beam 340

16.2.1 单元描述 340

16.2.2 输入数据 341

16.2.3 输出数据 342

16.2.4 假设与限制 343

16.3 MPC184-Slider 343

16.3.1 单元描述 343

16.3.2 输入数据 343

16.3.3 输出数据 344

16.3.4 假设与限制 345

16.4 MPC184-Revolute 345

16.4.1 单元描述 345

16.4.2 输入数据 345

16.4.3 输出数据 347

16.4.4 假设与限制 352

16.5 MPC184-Universal 352

16.5.1 单元描述 352

16.5.2 输入数据 352

16.5.3 输出数据 354

16.5.4 假设与限制 358

16.6 MPC184-Slot 358

16.6.1 单元描述 358

16.6.2 输入数据 358

16.6.3 输出数据 360

16.6.4 假设与限制 362

16.7 MPC184-Point 363

16.7.1 单元描述 363

16.7.2 输入数据 363

16.7.3 输出数据 364

16.7.4 假设与限制 368

16.8 MPC184-Translational 368

16.8.1 单元描述 368

16.8.2 输入数据 368

16.8.3 输出数据 369

16.8.4 假设与限制 372

16.9 MPC184-Cylindrical 373

16.9.1 单元描述 373

16.9.2 输入数据 373

16.9.3 输出数据 375

16.9.4 假设与限制 380

16.10 MPC184-Planar 381

16.10.1 单元描述 381

16.10.2 输入数据 381

16.10.3 输出数据 382

16.10.4 假设与限制 389

16.11 MPC184-Weld 390

16.11.1 单元描述 390

16.11.2 输入数据 390

16.11.3 输出数据 391

16.11.4 假设与限制 393

16.12 MPC184-Orient 393

16.12.1 单元描述 393

16.12.2 输入数据 393

16.12.3 输出数据 394

16.12.4 假设与限制 396

16.13 MPC184-Spherical 397

16.13.1 单元描述 397

16.13.2 输入数据 397

16.13.3 输出数据 398

16.13.4 假设与限制 400

16.14 MPC184-General 401

16.14.1 单元描述 401

16.14.2 输入数据 401

16.14.3 输出数据 402

16.14.4 假设与限制 407

16.15 MPC184-Screw 407

16.15.1 单元描述 407

16.15.2 输入数据 407

16.15.3 输出数据 409

16.15.4 假设与限制 412

第17章 表面效应单元 414

17.1 SURF153 414

17.1.1 单元描述 414

17.1.2 输入数据 414

17.1.3 输出数据 417

17.1.4 假设与限制 419

17.2 SURF154 419

17.2.1 单元描述 419

17.2.2 输入数据 419

17.2.3 输出数据 422

17.2.4 假设与限制 424

17.3 SURF156 425

17.3.1 单元描述 425

17.3.2 输入数据 425

17.3.3 输出数据 427

17.3.4 假设与限制 428

17.4 SURF159 428

17.4.1 单元描述 428

17.4.2 输入数据 428

17.4.3 输出数据 432

17.4.4 假设与限制 433

第18章 矩阵单元 435

18.1 MATRIX27 435

18.1.1 单元描述 435

18.1.2 输入数据 435

18.1.3 输出数据 437

18.1.4 假设与限制 438

18.2 MATRIX50 438

18.2.1 单元描述 438

18.2.2 输入数据 438

18.2.3 输出数据 440

18.2.4 假设与限制 440

第19章 其他结构单元 441

19.1 MESH200 441

19.1.1 单元描述 441

19.1.2 输入数据 441

19.1.3 假设与限制 443

19.2 PRETS179 443

19.2.1 单元描述 443

19.2.2 输入数据 444

19.2.3 输出数据 445

19.2.4 假设与限制 445

19.3 REINF263 446

19.3.1 单元描述 446

19.3.2 输入数据 446

19.3.3 输出数据 447

19.3.4 假设与限制 449

19.4 REINF264 450

19.4.1 单元描述 450

19.4.2 输入数据 450

19.4.3 输出数据 451

19.4.4 假设与限制 453

19.5 REINF265 453

19.5.1 单元描述 453

19.5.2 输入数据 453

19.5.3 输出数据 454

19.5.4 假设与限制 456

第四篇 算 例

第20章 ANSYS分析程序案例 459

算例1:抛物运动 459

算例2:纵向弹簧振子的固有频率 460

算例3:扭转弹簧振子的固有频率 461

算例4:双弹簧振子系统静态分析 462

算例5:双弹簧振子系统瞬态分析 462

算例6:双弹簧振子系统谐响应分析 464

算例7:双弹簧振子系统谱分析 465

算例8:控制弹簧静态分析 467

算例9:非线性弹簧分析 468

算例10:双弹簧振子系统分析 468

算例11:使用COMBI214仿真转子轴承 471

算例12:超静定杆反力求解 473

算例13:LINK11执行单元示例 474

算例14:三杆受力分析 475

算例15:预张紧弦模态分析 475

算例16:螺杆蠕变分析 477

算例17:瞬态冲击分析 478

算例18:残余塑性应变分析 479

算例19:桁架最大变形分析 480

算例20:横向屈曲分析 481

算例21:普通梁截面悬臂梁谱分析 482

算例22:通用梁截面悬臂梁静力分析 483

算例23:用户定义已划分横截面 485

算例24:锥形梁截面 486

算例25:管线屈曲分析 486

算例26:管线塑性分析 487

算例27:ELBOW290示例 488

算例28:海洋载荷 488

算例29:带厚度平面应变 489

算例30:带孔板静力分析 490

算例31:用PRETS179张紧 491

算例32:用温度张紧 491

算例33:ISO材料响应 491

算例34:复合材料实体分析 493

算例35:承受对角载荷的方块(一) 494

算例36:承受对角载荷的方块(二) 495

算例37:承受对角载荷的方块(三) 496

算例38:承受对角载荷的方块(四) 497

算例39:使用初始状态文件输入初始状态 498

算例40:命令输入初始应力 500

算例41:命令输入初始应变 500

算例42:初始弹性应变 501

算例43:使用REINF263加强 502

算例44:使用REINF264进行加强 503

算例45:使用REINF265进行加强 505

算例46:壳单元薄膜选项 506

算例47:圆筒壳体弯曲分析 507

算例48:圆盘壳体结构模态分析 508

算例49:壳截面定义 508

算例50:壳截面偏置 509

算例51:剪切梁的横向振动 510

算例52:盘形弹簧变形后固有频率分析 511

算例53:使用接触单元张紧 512

算例54:二维垫片 512

算例55:三维垫片 514

算例56:二维脱落 516

算例57:三维脱落 517

算例58:2D面面分析 518

算例59:3D面面分析 520

算例60:过盈配合 520

算例61:2D节点-面接触 521

算例62:3D节点-面接触 522

算例63:梁-梁外接触 523

算例64:SOLID272与SURF159示例 524

算例65:SOLID285示例 524

算例66:FOLLW201单元示例 525

算例67:线-面接触 525

算例68:节点-节点接触 526

算例69:实体-实体装配 527

算例70:实体-壳装配 527

算例71:实体-梁装配 528

算例72:实体单元验证 528

算例73:刚性表面约束 529

算例74:力分布约束 530

算例75:MPC184刚性梁 530

算例76:MPC184滑动单元 532

算例77:摇杆机构 533

算例78:曲柄滑块机构 534

算例79:摆动导杆 535

算例80:万向联轴节 536

算例81:曲柄滑块机构(使用狭槽) 537

算例82:正弦机构 538

算例83:点面连接单元示例 538

算例84:平动单元示例 539

算例85:圆柱连接单元示例 540

算例86:平面连接单元示例 541

算例87:焊接单元示例 542

算例88:方向连接单元示例 542

算例89:球铰连接示例 543

算例90:通用连接示例 543

算例91:螺纹连接示例 543

算例92:立方体承受切向压强载荷 544

算例93:扭转振子 545

算例94:承受对角载荷的方块(五) 546

附 录 548

附录1 单元与算例对应关系 548

附录2 结构分析涉及的常见命令 549

A2.1 SESSION命令 549

A2.2 DATABASE命令 551

A2.3 APDL编程命令 554

A2.4 PREP7命令 556

A2.5 SOLUTION命令 569

A2.6 POST1命令 577

A2.7 POST26命令 582

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ANSYS结构单元与材料应用手册造价信息

  • 市场价
  • 信息价
  • 询价

时间应用单元

  • ABZ/S 2.1
  • 13%
  • 重庆博蕊楼宇自动化有限公司
  • 2025-07-23
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时间应用单元

  • 规格型号:ABZ/S2.1,编号:10074583,说明:详见报价单
  • ABB
  • 13%
  • 济南天达盛信息科技有限公司
  • 2025-07-23
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逻辑应用单元

  • 规格型号:ABA/S 1.2.1,编号:10182898,说明:详见报价单
  • ABB
  • 13%
  • 济南天达盛信息科技有限公司
  • 2025-07-23
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周界脉冲电子围栏材料配件

  • 型号:ST-DZPJ
  • 思特
  • 13%
  • 江西省思特电子设备有限公司
  • 2025-07-23
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基本单元

  • FX3UC-16MT/D
  • 三菱
  • 13%
  • 湖南中巨自动化设备有限公司
  • 2025-07-23
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键控单元

  • 2×FN-16L8K
  • 湛江市2005年1月信息价
  • 建筑工程
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键控单元

  • AFN-16L8K
  • 湛江市2005年1月信息价
  • 建筑工程
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键控单元

  • 3×FN-16L8K
  • 湛江市2005年1月信息价
  • 建筑工程
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键控单元

  • 4×FN-16L8K
  • 湛江市2005年1月信息价
  • 建筑工程
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基于61850协议分站监控单元

  • 基于IEC61850协议,8路全独立以太网RJ45接口,8路RS485串行通信接口
  • 深圳市2024年2季度信息价
  • 电网工程
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大屏结构单元

  • FS-A055FUS-VS-Z
  • 9
  • 2
  • 中高档
  • 含税费 | 不含运费
  • 2025-07-08
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HOLLiASMACS-K硬件手册

  • HOLLiAS MACS-K 使用手册
  • 4
  • 3
  • 和利时
  • 中高档
  • 不含税费 | 含运费
  • 2018-03-15
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时间应用单元ABZ/S2.1

  • 时间应用单元 ABZ/S 2.1
  • 204
  • 3
  • ABB,邦奇
  • 中档
  • 含税费 | 含运费
  • 2021-09-24
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结构装饰

  • 结构装饰 1.定制铝型材,落地安装
  • 1
  • 1
  • 中档
  • 含税费 | 含运费
  • 2019-11-21
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HOLLiASMACSV6.5.2系统手册

  • HOLLiAS MACS V6.5.2用户操作手册
  • 4
  • 3
  • 和利时
  • 中高档
  • 不含税费 | 含运费
  • 2018-03-15
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ANSYS结构单元与材料应用手册内容介绍

《ANSYS结构单元与材料应用手册(附光盘基于最新版本14.0)》根据内容的侧重点不同,本书可分引言、结构单元、结构材料及算例应用4篇,其中,引言篇主要介绍使用ANSYS的基础知识,包括ANSYS分析流程、APDI.编程等内容。结构单元篇介绍ANSYS的结构单元类型,包括点单元、组合单元、连杆单元、梁单元、管单元、二维平面单元、三维实体单元、壳单元、接口单元、接触单元、MPC单元、表面效应单元、矩阵单元等。结构材料篇介绍ANsYs结构分析中常见的材料模型,包括线性材料模型、塑性材料模型、超弹性材料模型、粘弹性材料模型、率相关材料模型、垫片材料模型、肿胀材料模型、蠕变材料模型、记忆合金材料模型、IdPC材料模型、接触摩擦材料模型、内聚层材料模型等。算例篇以APDL程序方式对ANSYS单元和常见结构材料模型的使用进行实例说明。本书附录还给出了结构分析涉及的常用命令集,方便读者查阅。

凌桂龙和沈再阳编著的《ANSYS结构单元与材料应用手册(附光盘基于最新版本14.0)》内容详实,适合理工院校相关专业的硕士研究生、博士研究生及教师使用,可以作为ANSYS学习教材供高等院校学生及科研院所研究人员使用,也可以作为从事相关工程领域科学技术研究的工程技术人员的参考用书。

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ANSYS结构单元与材料应用手册常见问题

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复合材料格栅结构单元力学性能预测 复合材料格栅结构单元力学性能预测

复合材料格栅结构单元力学性能预测

格式:pdf

大小:836KB

页数: 4页

采用商业有限元软件MSC.Nastran,运用简单的Shell单元对复合材料格栅结构蒙皮和加强筋进行模拟,预测复合材料格栅结构名义纵向拉伸强度/模量,弯曲强度/模量。计算结果表明,随着复合材料格栅中肋高度的增加,名义弯曲强度/模量和拉伸强度/模量均有下降趋势。

砖混结构单元式多层住宅施工图设计 (2) 砖混结构单元式多层住宅施工图设计 (2)

砖混结构单元式多层住宅施工图设计 (2)

格式:pdf

大小:25KB

页数: 6页

砖混结构单元式多层住宅施工图设计 (1)目的要求 根据单元式多层住宅方案设计图, 进行部分施工图设计, 熟悉施 工图的内容、表达方法及工作步骤, 培养学生综合运用所学的民用建 筑设计原理及构造知识来分析问题和解决问题的能力。 (2)设计条件 1) 原始资料:可根据当地的条件自定 ○1 本建筑位于 XX市区,为城市型住宅楼,位于城市居住小区内, 具体地点自定。 ○2 夏季通风:室外空气计算温度为 28℃。 冬季采暖,室外空气计算温度为 -13℃. ○3 室内计算温度: 卫生间、楼梯间、大厅为 16℃,其他均为 18℃。 ○4 全年主导风向为偏东风。 ○5 降雨量为 333.2mm,日最大降雨量 71.8mm,时最大降雨量 27mm。 ○6 抗震设防烈度 8度。 2) 面积指标:平均每套建筑面积 80~120 ,一梯两户。 3) 层数: 6层 4) 层高: 2800mm。 5) 结构类型:砖

ANSYS在材料工程中的应用内容介绍

胡红军等编著的《ANSYS在材料工程中的应用》结合基本物理场数值模拟的理论基础与大量实例,全面系统地介绍了材料工程中基于ANSYS的数值模拟技术,包括铸造、焊接、板料成形、体积成形、轧制成形、热处理、失效分析、复合材料设计等领域,涉及温度场、应力场、流场、电磁场的多场耦合的数值模拟与应用。

《ANSYS在材料工程中的应用》将材料工程中的计算机模拟理论与实践相结合,使读者在学习ANSYS软件的同时,可以不断提高专业领域的理论修养。为了便于练习,本书在每章后提供了习题,可以通过改变问题的求解条件,分析评价计算结果的正确性和准确性,以达到举一反三的目的。

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ANSYS在材料工程中的应用编辑推荐

《ANSYS在材料工程中的应用》可作为高等院校相关专业本科生和研究生以及教师学习ANSYS软件的教材,也可以供从事材料科学与工程分析和设计的相关人员参考。

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ANSYS基础与应用教程目录

第1章 绪论

1.1 有限元法基本思路

1.2 ANSYS简介

1.2.1 前处理模块PREP7

1.2.2 求解模块SOLUTION

1.2.3 后处理模块POSTl和POST26

1.3 ANSYs新版本功能简介

第2章 初识ANSYS

2.1 ANSYS 10.0的启动运行及设定

2.2 ANSYS的文件系统

2.3 ANSYS分析的基本步骤

2.3.1 启动ANSYS

2.3.2 建立模型

2.3.3 加载和求解

2.3.4 检查分析结果

2.4 基本分析过程示例

2.4.1 问题描述

2.4.2 建立ANSYS实体模型

2.4.3 网格划分——创建有限元模型

2.4.4 施加载荷和约束条件

2.4.5 求解分析

2.4.6 查看结果

2.4.7 退出ANSYS

2.4.8 命令行方式分析过程

第3章 应用菜单

3.1 File菜单

3.1.1 数据库和文件操作

3.1.2 模型导入导出操作

3.1.3 报告自动生成器

3.2 Select菜单

3.2.1 实体选择

3.2.2 部件和组件操作(Comp/Assembly)

3.2.3 选择所有实体

3.3 List菜单

3.3.1 列表显示文件信息

3.3.2 列表显示当前状态

3.3.3 列表显示各实体数据

3.3.4 列出当前施加的载荷情况(Loads)

3.3.5 列出实体属性(Properties)

3.4 Plot菜单

3.4.1 刷新当前显示

3.4.2 实体显示

3.4.3 显示层单元

3.4.4 显示指定的材料属性

3.4.5 显示所有选择的实体

3.4.6 显示组件和部件

3.5 PlotCtrls菜单

3.5.1 模型视图的移动、缩放和旋转

3.5.2 视图显示内容设置

3.5.3 图形显示风格设置

3.5.4 字体控制

3.5.5 绘图窗口控制

3.5.6 绘图区的清理

3.5.7 动画制作

3.5.8 图形设备操作

3.5.9 图形文件输出

3.5.10 保存和恢复绘图控制设置

3.6 WbrkPlane菜单

3.6.1 显示工作平面

3.6.2 设置工作平面选项

3.6.3 工作平面的平移和旋转

3.6.4 局部坐标系设置

第4章 ANSYS的几何建模

4.1 ANSYS几何建模的概念

4.2 建模前的问题规划

4.2.1 类型(二维、三维等)

4.2.2 线性单元和二次单元的选择

4.2.3 不同单元连接的限制

4.2.4 对称性

4.2.5 决定模型包含多少细节

4.3 坐标系和工作平面在建模中的应用

4.3.1 ANSYS的坐标系

4.3.2 使用工作平面

4.4 自底向上建模方法

4.4.1 关键点(KeyPoint)

4.4.2 硬点(HardPoint)

4.4.3 线(Line)

4.4.4 面(Area)

4.4.5 体(Volume)

4.5 自项向下的建模方法

4.5.1 创建面体素

4.5.2 生成实体体素

4.6 实体模型的布尔运算

4.6.1 布尔运算的设置

4.6.2 交运算

4.6.3 加运算

4.6.4 减运算

4.6.5 分割运算

4:6.6 搭接运算

4.6.7 分块连接

4.6.8 粘接

4.7 实体图元的缩放

4.8 从其他CAD系统导入模型

4.8.1 导入IGES格式文件

4.8.2 Pro/E接口

4.8.3 UG接口

4.8.4 导入SAT格式文件

4.8.5 导入ParaSolid格式文件

4.9 实体模型几何特性的计算

4.9.1 计算两点间距离

4.9.2 计算实体几何特性

4.10实体建模时的注意事项

4.10.1 实体模型的内部表示

4.10.2 布尔运算中的常见问题

4.10.3 常用措施

第5章 创建有限元模型

5.1 选定单元类型

5.1.1 ANSYS的单元类型

5.1.2 定义单元类型的一般过程

5.2 设置实常数

5.3 定义材料属性

5.3.1 材料属性的说明

5.3.2 ANSYS中的材料模型

5.3.3 定义材料属性的一般过程

5.4 实体模型的网格划分

5.4.1 自由网格和映射网格

5.4.2 网格划分的一般步骤

5.4.3 网格划分工具

5.5 网格划分控制

5.5.1 设定单元尺寸SizeCntrls

5.5.2 网格划分选项

5.5.3 使用“SmartSize”控制尺寸

5.5.4 单元形状控制

5.5.5 自由网格划分

5.5.6 映射网格划分

5.5.7 由面生成体网格

5.6 网格质量检查和修改

5.6.1 单元形状检查

5.6.2 网格局部细化

5.6.3 清除网格

5.6.4 处理退化的四面体单元

5.6.5 改进四面体单元网格

5.7 直接生成单元网格的方法

5.7.1 创建节点

5.7.2 创建单元

第6章 载荷施加

6.1 载荷概述

6.1.1 载荷概念和类型

6.1.2 载荷步、载荷子步的概念

6.1.3 阶跃载荷和递变载荷

6.2 自由度约束条件的施加

6.2.1 施加DOF约束

6.2.2 施加对称/反对称边界条件

6.2.3 删除DOF约束

6.3 施加载荷

6.3.1 集中力载荷

6.3.2 表面载荷

6.3.3 体积载荷

……

第7章 求解

第8章 ANSYS后处理

第9章 结构静力分析

第10章 非线性结构分析

第11章 接触分析

第12章 模态分析

第13章 谐响应分析

第14章 瞬态动力学分析

第15章 谱分析

第16章 热分析

第17章 APDL开发

参考文献

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