本书以有限元分析法为基础，以作者使用和开发经验为根基，结合丰富的工程实例，以专业化的语言和完善的理论体系，将ANSYS在各个专业领域的应用介绍给广大读者。全书首先简单介绍了有限元分析法、ANSYS、APDL基础知识；然后分土木工程、机械工程、材料工程、水利工程、电子工程5大专业，分别阐述了各专业的工程背景和ANSYS在上述领域的强大分析能力；最后，详细介绍了ANSYS的二次开发，并对大多数常见问题给予详细解答。全书共包含25个工程应用实例，所有实例均在ANSYS 9.0下经过了调试。本书配套光盘收录了近200个文件，如各章节实例所需的命令流文件、用户子程序源代码、数据文件和宏文件等。本书理论翔实，实例专业性和针对性强，可作为各理工科院校的高年级本科生、研究生、博士生教学用书，也可作为相关专业领域广大工程技术人员学习和使用ANSYS的参考用书。

本书以有限元分析法为基础，以作者使用和开发经验为根基，结合丰富的工程实例，以专业化的语言和完善的理论体系，将ANSYS在各个专业领域的应用介绍给广大读者。

全书首先简单介绍了有限元分析法、ANSYS、APDL基础知识；然后分土木工程、机械工程、材料工程、水利工程、电子工程5大专业，分别阐述了各专业的工程背景和ANSYS在上述领域的强大分析能力；最后，详细介绍了ANSYS的二次开发，并对大多数常见问题给予详细解答。全书共包含25个工程应用实例，所有实例均在ANSYS 9.0下经过了调试。本书配套光盘收录了近200个文件，如各章节实例所需的命令流文件、用户子程序源代码、数据文件和宏文件等。

第1章 ANSYS概述

1.1有限元法概述

1.1.1各类几何性质中的张量形式

1.1.2非线性方程组的迭代方法

1.1.3有限元常用术语

1.2有限元法的分析过程

1.3 ANSYS的发展过程

1.4 ANSYS功能简介

1.5 ANSYS 9.O启动与界面

1.5.1启动ANSYS 9.0

1.5.2 ANSYS操作界面

1.6 ANSYS文件系统

1.6.1文件格式

1.6.2文件管理

1.7 ANSYs分析实例

1.7.1问题描述

1.7.2模型选取

1.7.3模型建立

1.7.4加载及求解

1.7.5结果分析

1.7.6命令流求解

第2章 APDL简介

2.1APDL概述

2.2参数

2.3流程控制

2.3.1*go无条件分支

2.3.2*if...*ifelse...*else...*endif条件分支

2.3.3*do*enddo循环

2.3.4*dowhile循环

2.3.5*repeat重复命令

2.4宏文件

2.5函数、表达式和函数编辑器

2.5.1函数

2.5.2表达式

2.5.3函数编辑器

2.6APDL实例

2.6.1弹簧—质量系统的响应

2.6.2简支梁的最不利载荷位置

第3章 斜拉桥有限元分析

3.1工程背景

3.1.1概述

3.1.2斜拉桥在中国的发展

3.1.3理论分析

3.2有限元模型

3.2.1斜拉桥参数说明

3.2.2自定义截面

3.2.3建模过程

3.3成桥状态分析

3.4模态分析

3.5地震分析

3.5.1地震作用理论

3.5.2地震谱分析

3.5.3地震波分析

3.6车辆强迫振动分析

3.7斜拉桥施工监控分段模拟

3.8结论

第4章 隧道工程有限元分析

4.1工程背景

4.1.1生死单元

4.1.2初始地应力的模拟

4.1.3 Drucker.Prager(DP)材料模型

4.1.4隧道设计模型

4.1.5隧道载荷

4.2建立隧道有限元模型

4.3加载与求解

4.4后处理

4.5加固范围讨论

4.6隧道埋深讨论

第5章 道路工程有限元分析

5.1工程背景

5.2建立模型

5.3边界条件及载荷

5.4初始温度场求解

5.5温度场求解

5.6后处理

5.7保温材料保温效果分析

5.8结果讨论

第6章 材料循环变形行为的有限元分析

6.1材料非线性

6.1.1弹塑性分析

6.1.2各向异性塑性

6.1.3Drucker.Prager(DP)材料”

6.1.4超弹性分析

6.1.5蠕变分析

6.1.6黏塑性分析

6.1.7形状记忆合金

6.1.8组合材料本构模型

6.2非对称应力控制下的棘轮行为有限元模拟

6.2.1工程背景

6.2.2建立有限元模型

6.2.3边界及载荷条件

6.2.4求解及结果分析

6.2.5不同应力幅值求解

6.2.6结论

6.3循环应变行为的有限元模拟

6.3.1工程背景

6.3.2有限元模型

6.3.3边界及载荷条件

6.3.4求解及结果分析

6.3.5结论

第7章 复合材料有限元分析

7.1复合材料概述

7.1.1复合材料的定义及分类

7.1.2复合材料的性能

7.1.3复合材料的用途

7.1.4复合材料的组分

7.1.5金属基复合材料

7.2短纤维增强复合材料在制备过程中产生的热残余应力分析

7.2.1工程背景

7.212建立有限元模型

7.2.3求解及结果分析

7.3金属基复合材料热残余应力分析

7.3.1工程背景

7.3.2建立有限元模型

7.3.3边界及载荷条件

7.3.4求解及结果分析

7.4复合材料层合板的有限元分析

7.4.1工程背景

7.4.2建立有限元模型

7.4.3边界及载荷条件

7.4.4求解及结果分析

7.5 606lAl／SiC层合复合材料循环变形行为的有限元分析

7.5.1工程背景

7.5.2对称面温度0℃、外表面40℃时温度分布

7.5.3交变温度场分析

7.5.4 20℃时复合材料在￡=±2％的单轴应变循环作用下的循环变形行为

7.5.5 20℃复合材料在o=(5()+200)MPa的单轴应力循环(2N)作用下的循环变形行为

7.5.6 SiC层的厚度的影响

7.5.7结论.

第8章 焊接结构有限元分析

8.1热分析相关知识

8.1.1热分析简介

8.1.2稳态传热分析

8.2钢板边缘堆焊温度场分析

8.2.1工程背景

8.2.2建立有限元模型

8.2.3分析及求解

8.2.4后处理

8.2.5结果讨论

8.3铸件浇铸温度场分析

8.3.1工程背景

8.3.2建立有限元模型

8.3.3施加载荷

8.3.4求解

8.3.5结果分析

8.4焊缝残余应力及温度场分析

8.4.1工程背景

8.4.2赋予材料参数

8.4.3建立有限元模型

8.4.4施加约束与载荷

8.4.5单元生死

8.4.6求解

8.4.7通用后处理

8.4.8时间历程处理器

第9章 机械工程有限元分析

9.1理论基础

9.1.1子模型简介

9.1.2子模型分析步骤

9.2问题描述

9.3模型建立

9.3.1环境及参数设定

9.3.2实体建模

9.3.3划分单元

9.4加载及求解

9.5结果分析

9.6子模型分析

9.6.1实体建模

9.6.2划分单元

9.6.3切割边界条件

9.7其他载荷及求解

9.8结果分析

9.9展望

第10章 压力容器有限元分析

10.1压力容器封头应力场的有限元分析

10.1.1工程背景

10.1.2建立有限元模型

10.1.3边界及载荷条件

10.1.4求解及结果分析

10.1.5结论一

10.2压力容器的应力分析

10.2.1工程背景

10.2.2建立有限元模型

10.2.3边界条件及载荷

10.2.4求解及结果分析

10.2.5结论

第11章 水库闸门有限元分析

11.1工程背景

11.2有限元模型

11.3载荷及边界条件

11.4求解与结果分析

11.4.1整体结果

11.4.2面板结果

11.4.3梁结果

11.4.4支臂结果

11.5结构强度与刚度评定

11.5.1容许应力

11.5.2强度条件

11.5.3强度评判结果

11.6 结论

11.7命令流求解

第12章 电子封装有限元分析

12.1工程背景

12.1.1电子封装国内外研究现状

12.1.2电子封装的焊料研究

12.1.3电子封装面临的工程问题

12.2 QFP结构在温度循环下的有限元分析

12.2.1 QFP介绍

12.2.2 Anand黏塑性本构模型

12.2.3材料参数

12.2.4单元类型

12.2.5有限元模型

12.2.6载荷及边界条件

12.2.7分析过程的APDL

12.2.8求解及结果分析

12.2.9结论..

12.3 QFP位移循环下的有限元分析

12.3.1分析方案

12.3.2求解过程

12.3.3结果与分析

12.3.4结论“

第13章 压电断裂行为有限元分析

13.1工程背景

13.1.1压电效应及压电材料概述

13.1.2线性压电基本理论

13.1.3有限元分析在压电材料中的应用

13.1.4压电材料断裂理论研究进展

13.1.5线性断裂模型

13.1.6压电材料断裂准则

13.1.7压电材料的裂纹偏折

13.2 PZT.4材料平面中心裂纹有限元模拟

13.3压电陶瓷断裂准则

13.3.1应力强度因子准则

13.3.2总能量释放率断裂准则

13.3.3机械应变能释放率断裂准则

13.4压电陶瓷PZT一4材料断裂有限元模拟

13.4.1 I型断裂有限元模拟及结果分析

13.4.2混合模式断裂有限元模拟及结果分析

13.5结果结论

第14章 用户子程序

14.1用户子程序适用性

14.2用户蠕变子程序usercr.f

14.3 用户蠕变子程序usercreep

14.4用户自定义本构关系

14.5子程序实例

14.5.1输入数据

14.5.2后处理输出数据

14.5.3用户子程序usermat.f源文件

第15章 ANSYS用户界面设计

15.1 UIDL概述

15.1.1单行参数输入

15.1.2多行参数输入

15.2棘轮行为分析专用程序开发实例

15.2.1程序简介

15.2.2程序框架

15.2.3工作流程

第16章 疑难解答

16.1 ANSYS工作环境

16.2前处理

16.3载荷及边界

16.4求解

16.5后处理

16.6专业知识

参考文献