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第1章 ANSYS公司介绍2

第一篇 ANSYS基本知识与系统简介2

第2章 ANSYS主要分析产品系列4

2.1 ANSYS经典产品系列4

2.2 ANSYS Workbench产品系列6

2.3 ANSYS第三方产品系列8

2.4 ANSYS CAD接口产品8

第3章 ANSYS启动、退出与GUI环境10

3.1 启动ANSYS程序10

3.1.1 交互方式启动经典ANSYS产品程序10

3.1.2 批处理运行方式16

3.1.3 从DOS窗口命令方式启动ANSYS17

3.2 退出ANSYS程序18

3.3 ANSYS交互运行界面环境及其组成18

3.4 使用帮助系统20

4.1 主菜单用法22

4.2 工具菜单用法22

第4章 ANSYS常用菜单与对话框操作指南22

4.3 绘图（画）菜单用法23

4.4 输入窗口交互操作23

4.5 快捷功能图标按钮用法24

4.6 工具栏按钮用法24

4.7 可见／隐藏图标用法25

4.8 对话框执行按钮用法25

4.9 平移、缩放和旋转图形变换对话框用法25

4.10 图形拾取用法27

第5章 ANSYS文件系统和文件操作30

5.1 ANSYS文件类型30

5.2 新分析相关文件及其操作33

5.3 输出信息定向到屏幕或者文件33

5.4 读入ANSYS文件33

5.4.1 读入ANSYS文本文件34

5.4.2 读入ANSYS二进制文件34

5.5 写出ANSYS文件34

5.7 ANSYS文件重命名、拷贝与删除35

5.8 导入与导出几何文件35

5.6 列表显示ANSYS文件信息35

第二篇 ANSYS基本分析过程技术38

第6章 ANSYS标准有限元分析过程38

6.1 制定ANSYS有限元分析方案及其策略38

6.1.1 制定ANSYS分析方案应当考虑的因素38

6.1.2 ANSYS的单位制39

6.1.3 熟悉ANSYS单元库，选用合理的单元类型40

6.1.4 利用模型对称性创建分析模型41

6.1.5 创建平面应力与平面应变分析模型44

6.1.7 模型的装配连接关系45

6.1.6 针对不同的求解确定网格离散方案和密度45

6.1.8 如何预留载荷施加位置47

6.1.9 制定求解过程方案47

6.1.10 需要进一步考虑的问题48

6.2 ANSYS有限元求解的基本步骤51

6.3 执行ANSYS分析的开始准备工作52

6.3.1 清空数据库并开始一个新分析52

6.3.2 指定新的工作文件名（Jobname）52

6.4 保存和恢复数据库文件53

6.3.3 指定新标题（Title）53

6.3.4 指定新的工作目录53

6.5 ANSYS标准求解过程实例54

6.5.1 交互式菜单分析过程55

6.5.2 命令流方式的批处理分析过程64

第7章 创建几何模型67

7.1 ANSYS几何实体建模技术简介67

7.1.1 两种获取CAD实体模型的途径67

7.1.2 两种实体建模思路67

7.2 ANSYS几何建模菜单系统简介68

7.3 ANSYS的坐标系及其操作69

7.3.1 坐标系的种类69

7.3.2 总体坐标系、用途及其操作方法70

7.3.3 局部坐标系、用途及其操作方法71

7.3.4 工作平面、用途及其操作方法75

7.3.5 激活坐标系（当前坐标系）83

7.3.6 选择显示坐标系83

7.4 关键点与硬点及其创建方法84

7.5 线的类型与创建方法88

7.6 延伸线93

7.7 面的类型与创建方法94

7.8 体的类型与创建方法98

7.9 布尔运算101

7.9.1 布尔运算的设置101

7.9.2 布尔运算操作102

7.10 拖拉104

7.11 比例缩放106

7.12 移动107

7.13 拷贝107

7.14 镜面映射109

7.15 删除几何实体110

7.16 合并重合几何实体111

7.17 创建几何模型实例综合学习112

7.17.1 创建圆弧线、直线、切线、法线和交线的实例112

7.17.2 WP变换／旋转拷贝／互分实例：具有横隔板的薄壁箱型梁柱模型117

7.17.3 从底向上实体建模／样条曲线和拖拉实例：机翼实体模型123

7.17.4 样条曲线／镜面映射／路径拖拉实例：工字截面曲梁125

7.17.5 自顶向下建模／布尔运算实例：六角圆头螺杆实体模型128

7.17.6 局部CS／旋转拖拉／布尔运算实例：椭圆封头的油罐体模型131

7.17.7 倒角／旋转体／局部坐标系／旋转拷贝／合并实例：皮带轮139

第8章 创建节点单元模型与网格划分技术146

8.1 创建有限元模型两种方法146

8.1.1 直接创建节点单元模型法的基本过程146

8.2 单元库、单元类型与单元实常数147

8.2.1 ANSYS单元库与单元类型147

8.1.2 将CAD模型网格划分单元网格模型的基本过程147

8.2.2 单元类型（单元表）的定义、设置、编辑和删除150

8.2.3 单元实常数的定义、编辑和删除151

8.3 材料模型库与材料模型153

8.3.1 ANSYS材料模型库与定义新材料模型154

8.3.2 增加新材料模型163

8.3.3 给指定编号的材料定义材料模型并输入属性参数163

8.3.4 复制材料模型及其属性参数166

8.4 直接法创建有限元网格模型过程167

8.4.1 创建节点167

8.3.6 退出定义材料模型167

8.3.5 删除材料模型167

8.4.2 定义并指定默认单元属性168

8.4.3 创建单元168

8.4.4 直接法创建有限元网格模型实例：弹簧－质量系统模型169

8.5 几何模型划分单元生成有限元网格模型172

8.5.1 给点／线／面／体分配单元属性172

8.5.2 单元尺寸控制方法173

8.5.3 网格划分器类型及其选项设置182

8.5.4 关键点上划分质量单元网格的基本过程186

8.5.5 线上划分网格的基本过程189

8.5.6 面上划分自由与映射网格的基本过程195

8.5.7 体上划分自由（Free）与映射（Map）网格的基本过程202

8.5.8 体上划分扫掠（Sweep）网格的基本过程215

8.5.9 拖拉（Extrude）创建几何体并同时生成拖拉网格的基本过程218

8.6 使用网格划分工具MeshTool划分有限元网格模型222

8.7 清除几何模型上的网格223

8.8 模型质量检查223

8.8.1 检查网格223

8.8.2 检查控制224

9.1 求解器环境与菜单系统227

第9章 施加载荷与求解过程227

9.2 单载荷步求解过程228

9.2.1 选择分析类型228

9.2.2 设置分析类型选项229

9.2.3 施加边界条件与载荷232

9.2.4 设置载荷步选项：时间、载荷步、载荷子步与平衡迭代232

9.2.5 设置载荷步选项：求解输出控制234

9.2.6 求解控制对话框及其用法235

9.3.1 连续多载荷步求解法239

9.3 多载荷步求解过程239

9.3.2 定义载荷步文件批求解法245

9.4 预测求解时间、规模与内存需求248

9.5 中断与重启动求解过程248

9.5.1 中断求解过程249

9.5.2 重启动求解249

9.6 定义载荷的基本操作方法251

9.6.1 载荷操作设置（Settings）251

9.6.2 载荷运算操作（Operate）261

9.7.1 施加位移载荷的方法262

9.7 施加结构载荷262

9.7.2 施加集中力载荷的方法269

9.7.3 施加压力载荷的方法269

9.7.4 施加温度载荷的方法277

9.7.5 施加线加速度、转速与转动加速度等惯性载荷的方法279

9.7.6 施加轴对称载荷的方法282

9.8 删除载荷的方法287

10.2 通用后处理器（POST1）289

10.1 后处理器环境、结果文件与结果数据289

第10章 结果后处理过程289

10.2.1 指定用于后处理的文件与结果数据290

10.2.2 查看结果文件包含的结果序列汇总信息291

10.2.3 读入用于后处理的结果序列291

10.2.4 结果输出方式控制与图形显示方式292

10.2.5 等值图显示结果294

10.2.6 矢量图显示结果299

10.2.7 列表显示节点结果、单元结果、支反力等结果信息301

10.2.8 查询节点与单元结果303

10.2.9 单元表处理单元结果304

10.2.11 动画显示结果306

10.2.10 抓取结果显示图片306

10.2.12 PGR文件与结果观察器Results Viewer307

10.3 时间历程后处理器（POST26）311

10.3.1 进入时间—历程处理器312

10.3.2 时间历程后处理器环境设置312

10.3.3 存储后处理数据314

10.3.4 定义时间历程结果记录变量315

10.3.6 绘制时间历程结果记录变量曲线318

10.3.5 列表显示时间历程结果记录变量和极值318

10.3.7 时间历程结果记录变量观察器Variable Viewer321

10.4 实例：POST1和POST26基本后处理功能324

10.4.1 线结构单元结果后处理：二力杆结构及其相关后处理325

10.4.2 面（板壳）单元结果后处理：货柜系统分析及其相关后处理技术333

10.4.3 实体单元结果后处理：角支架多线性塑性分析及其相关后处理技术343

10.4.4 时间历程后处理：旋转梁结构的瞬态动力学分析及其相关后处理技术353

11.1.1 ANSYS的CAD几何模型接口功能概述364

11.1 ANSYS的CAD接口功能364

第11章 高级建模技术364

第三篇 高级技术364

11.1.2 CATIA V4文件导入专用接口365

11.1.3 CATIA V5文件导入专用接口366

11.1.4 Pro/ENGINEER文件导入专用接口366

11.1.5 Unigraphics文件导入专用接口367

11.1.6 SAT文件导入接口368

11.1.7 Parasolid文件导入接口368

11.1.9 IGES文件导入接口369

11.1.8 CIF文件导入专用接口369

11.1.10 IGES文件导出接口370

11.2 计算几何特性371

11.3 修改有限元模型371

11.3.1 修改节点坐标系372

11.3.2 移动或修改节点坐标位置375

11.3.3 拷贝或缩放节点375

11.3.4 拷贝单元376

11.3.7 合并重合节点或单元377

11.3.6 镜面映射单元377

11.3.5 镜面映射节点377

11.3.8 删除节点和单元378

11.3.9 修改单元属性378

11.3.10 修改单元节点379

11.3.11 增加或删除单元的中节点379

11.3.12 直接修改指定单元的材料号379

11.3.13 修改线的方向与梁单元截面坐标系380

11.3.14 修改面的法向和壳单元的法向381

11.3.15 局部网格加密382

11.3.16 实例：板梁结构的线方向／面法向等修改与调整385

11.4 自由度耦合与约束方程——装配与连接技术399

11.4.1 耦合的概念与用途399

11.4.2 定义耦合400

11.4.3 列表耦合401

11.4.4 删除耦合402

11.4.5 耦合的使用条件402

11.4.6 约束方程的概念与用途402

11.4.7 定义约束方程：直接法402

11.4.9 定义约束方程：临近区404

11.4.8 定义约束方程：刚性区404

11.4.10 列表约束方程405

11.4.11 删除约束方程405

11.4.12 约束方程的使用条件405

11.4.13 实例1：自由度耦合——两独立梁柱的顶部连接模型405

11.4.14 实例2：刚性区模型——在圆柱体端面施加集中力与弯矩413

11.5 有限元模型的装配技术420

11.5.1 模型归档与模型合并装配420

11.5.2 MPC多点约束装配423

11.5.3 实例1：模型归档／合并／临近区／绑定接触／MPC装配技术实例425

11.5.4 实例2：人工利用MPC实现梁－圆柱板壳装配444

第12章 高级加载与求解技术454

12.1 施加初始应力载荷的方法454

12.1.1 施加初始应力的菜单系统454

12.1.2 实例：施加初始应力悬臂梁455

12.2 利用表面效应单元施加表面载荷的方法459

12.2.1 表面效应单元与表面载荷施加方法459

12.2.2 实例：导流板460

12.3 施加预紧力单元预紧力载荷的方法469

12.4.1 耦合场求解技术470

12.4 施加耦合场载荷的方法470

12.4.2 实例：热－结构顺序耦合分析471

12.5 载荷缩放与转换运算的方法480

12.6 多载荷步求解过程480

12.6.1 DO循环控制的参数化求解法及其实例481

12.6.2 表载荷求解法及其实例482

13.1.1 分析计算误差486

13.1.2 切片486

13.1 通用后处理高级技术486

第13章 高级后处理技术486

13.1.3 混凝土单元SOLID65单元裂纹488

13.1.4 节点积分计算内力489

13.1.5 路径上的分布结果处理490

13.1.6 载荷工况组合运算494

13.1.7 其他后处理技术497

13.2 时间历程后处理高级技术497

13.2.1 绘制曲线方式控制497

13.2.2 变量的数学运算498

13.2.3 时间历程结果记录变量与数组间的数据转换500

13.2.4 时间历程结果记录变量的平滑处理500

13.2.5 根据时间历程结果记录变量生成响应谱501

13.2.6 计算随机振动的响应功率谱密度502

13.2.7 计算随机振动的响应协方差503

13.3 报告生成器504

13.3.1 启动报告生成器504

13.3.3 捕捉动画505

13.3.2 抓取图像505

13.3.4 获取数据表格506

13.3.5 获取数据列表507

13.3.6 将资源组装成HTML报告508

13.3.7 设置报告生成器选项509

13.3.8 实例：生成一个简单报告510

第14章 选择、组件与部件512

14.1 选择、组件与部件的关系与定义512

14.2 利用实体选择工具进行实体选择512

14.2.1 确定选择的准则512

14.2.2 确定选择的类型513

14.3 组件的创建、删除与选择操作514

14.4 部件的创建、编辑、删除与选择操作515

14.5 重新激活数据库包含的完整集合516

14.6 选择属于当前集包含对象的下级实体对象516

第15章 数据库信息查询工具518

15.1 列表检查数据库的全部信息518

15.2 查询拾取对象的信息518

15.3 查询关键点或节点间的距离519

16.2 显示／隐藏模型对象的颜色与编号520

16.1 图形显示方式：PowerGraph Mode/Full Mode520

第16章 高级绘图控制技术520

16.3 显示／隐藏对象的边界522

16.4 即时刷新图形窗口522

16.5 图形显示方位与变换523

16.6 显示／隐藏图形标识符524

16.7 控制窗口显示风格、显示信息与多窗口显示524

16.8 显示壳、线单元的真实形状与改变显示纵横比525

16.9 后处理结果时控制位移显示比例525

16.10 图形注释525