本书系统地介绍了ANSYS在工程中的分析原理和实际应用。本书可作为高等院校相关专业的本科生、研究生及教师学习ANSYS软件的教材，也可作为从事土木与建筑工程、机械制造和冶金工程等一般工业及科学研究的工程技术人员使用ANSYS软件的参考书。

本书第一篇为有限元基本理论和ANSYS使用入门；第二篇为ANSYS在道路与铁道工程中的应用；第三篇为ANSYS在桥梁与隧道工程中的应用；第四篇为ANSYS在冶金工程中的应用；第五篇为ANSYS在普通民用工程中的应用；第六篇为ANSYS高级分析技术总结。全书共有42个分析实例，涵盖了ANSYS大部分的分析技术以及工程实际应用的大部分领域，这对读者全面掌握ANSYS分析技术有着很大的帮助。在每一章中，均首先介绍相应的基本概念、理论知识以及利用ANSYS软件进行分析的关键要点和基本过程等，随后是各实例的详细求解步骤，最后讲解与实例对应的命令流。理论与实践相结合是本书最大的特点，因此本书具有很强的实用性。

第一篇 有限元基本理论和ANSYS

使用入门

第1章 有限元分析方法和

ANSYS简介 3

1.1 有限元分析方法简介 3

1.1.1 有限元分析方法的发展和应用 3

1.1.2 有限元法的计算步骤 6

1.2 ANSYS分析简介 7

1.2.1 ANSYS软件简介 7

1.2.2 ANSYS菜单、窗口介绍 7

1.2.3 ANSYS分析基础理论 13

1.2.4 ANSYS使用经验总结 16

1.3 补充实例与练习 19

第2章 ANSYS使用快速入门 21

2.1 ANSYS建模基本方法 21

2.1.1 建模方案 21

2.1.2 ANSYS中的坐标系 22

2.1.3 工作平面 23

2.1.4 实体建模 24

2.2 网格划分和有限元模型 28

2.2.1 网格划分的步骤 28

2.2.2 网格控制 29

2.3 ANSYS基本分析过程 34

2.3.1 分析前期工作 34

2.3.2 分析前处理 36

2.3.3 施加荷载 40

2.3.4 求解设定 50

2.3.5 求解   57

2.3.6 通用后处理 58

2.4 CAD实体模型的导入 61

2.5 补充实例与练习 63

2.5.1 简支梁的受力分析 63

2.5.2 自定义截面复杂梁受力分析 64

2.5.3 门式钢架的受力分析 65

第二篇 ANSYS在道路与铁道工程

中的应用

第3章 道路边坡开挖稳定性分析 69

3.1 静力分析概述 69

3.1.1 结构静力分析简介 69

3.1.2 ANSYS静力分析的基本过程 70

3.2 路基边坡开挖分析 70

3.2.1 实例说明 70

3.2.2 难点与策略分析 71

3.2.3 交互式操作分析 71

3.2.4 命令流式分析 86

3.3 补充实例与练习 88

第4章 铁路工程的轨道力学分析 89

4.1 分析概述 89

4.2 铁路轨道力学分析 90

4.2.1 实例说明 90

4.2.2 难点与策略分析 90

4.2.3 交互式操作分析 93

4.2.4 命令流式分析 117

4.3 补充实例与练习 119

4.3.1 ANSYS铁路工程研究

热点简介 119

4.3.2 结构的滞回性能分析 119

4.3.3 复杂弹簧体系受力分析 120

4.3.4 复杂钢支座的受力分析 122

第三篇 ANSYS在桥梁与隧道工程

中的应用

第5章 厚板焊接过程模拟 125

5.1 分析概述 125

5.2 ANSYS中厚板的焊接分析 125

5.2.1 实例说明 125

5.2.2 难点与策略分析 127

5.2.3 交互式操作分析 128

5.2.4 命令流式分析 144

5.3 补充实例与练习 146

第6章 桥梁施工过程模拟 147

6.1 分析概述 147

6.2 ANSYS中模拟桥梁施工 150

6.2.1 实例说明 150

6.2.2 难点与策略分析 151

6.2.3 交互式操作分析 154

6.2.4 命令流式分析 174

6.3 补充实例与练习 176

第7章 隧道开挖过程模拟 177

7.1 分析概述 177

7.2 隧道开挖的过程分析 177

7.2.1 实例说明 177

7.2.2 难点与策略分析 178

7.2.3 交互式操作分析 179

7.2.4 命令流式分析 192

7.3 补充实例与练习 194

7.3.1 隧道不同施工方法最终

锁定内力分析 194

7.3.2 基于三维整体模型的隧道

开挖模拟 194

第四篇 ANSYS在冶金工程中的应用

第8章 铝电解槽热电耦合分析 199

8.1 分析概述 199

8.2 ANSYS实例分析 199

8.2.1 实例说明 199

8.2.2 难点与策略分析 202

8.2.3 交互式操作分析 203

8.2.4 命令流式分析 222

8.3 补充实例与练习 224

第9章 H型钢轧制过程的分析 227

9.1 分析概述 227

9.2 H型钢轧制过程的分析 227

9.2.1 实例说明 227

9.2.2 难点与策略分析 228

9.2.3 交互式操作分析 229

9.2.4 命令流式分析 258

9.3 补充实例与练习 260

第10章 中厚板可逆轧制分析 263

10.1 分析概述 263

10.2 ANSYS中厚板可逆轧制分析 264

10.2.1 实例说明 264

10.2.2 难点与策略分析 265

10.2.3 交互式操作分析 266

10.2.4 命令流式分析 290

10.3 补充实例与练习 292

第11章 张力板带精轧过程分析 295

11.1 分析概述 295

11.2 ANSYS对带张力板带精轧

过程分析 295

11.2.1 实例说明 295

11.2.2 难点与策略分析 296

11.2.3 交互式操作分析 297

11.2.4 命令流式分析 325

11.3 补充实例与练习 326

11.3.1 中厚板轧制过程分析 326

11.3.2 板坯轧制过程应变分析 326

第五篇 ANSYS在普通民用

　工程中的应用

第12章 钢筋混凝土梁的受力分析 329

12.1 分析概述 329

12.2 钢筋混凝土梁的受力分析 334

12.2.1 实例说明 334

12.2.2 难点与策略分析 335

12.2.3 交互式操作分析 335

12.2.4 命令流式分析 374

12.3 补充实例与练习 376

12.3.1 钢筋混凝土简支梁

受力分析 376

12.3.2 预应力钢筋混凝土梁

受力分析 376

12.3.3 大体积混凝土热分析 377

第13章 钢结构受力性能分析 379

13.1 分析概述 379

13.2 受压柱的稳定承载能力分析 382

13.2.1 实例说明 382

13.2.2 难点与策略分析 382

13.2.3 交互式操作分析 383

13.2.4 命令流式分析 400

13.3 补充实例与练习 401

13.3.1 圆柱壳的屈曲特性分析 401

13.3.2 索膜结构的找形和

受力分析 402

第六篇 ANSYS高级分析技术总结

第14章 ANSYS结构非线性技术 405

14.1 几何非线性分析基本概念 405

14.1.1 增量法 406

14.1.2 迭代法 406

14.1.3 最小化方法 407

14.2 材料非线性基本分析概念 408

14.2.1 穷举法 409

14.2.2 试算法 410

14.2.3 增量变刚度法 410

14.3 接触非线性基本概念 411

14.3.1 ANSYS接触能力 411

14.3.2 点—接触单元 412

14.3.3 点—面接触单元 412

14.3.4 面—面的接触单元 412

14.3.5 执行接触分析 413

14.3.6 面—面的接触分析 413

14.3.7 接触分析的步骤 413

14.4 使用ANSYS非线性分析

基本过程 413

14.5 结构非线性分析事项提醒 414

14.5.1 了解程序的运作方式和

结构的表现行为 414

14.5.2 简化分析模型 414

14.5.3 采用足够的网格密度 415

14.5.4 逐步加载 415

14.5.5 合理地使用平衡迭代 415

14.5.6 克服收敛性问题 416

14.6 补充实例与练习 416

14.6.1 二维平面应变赫兹

接触分析 416

14.6.2 索杆结构体系受力分析 417

第15章 ANSYS结构动力学分析 419

15.1 结构动力学简介 419

15.2 动力学 420

15.3 模态分析 425

15.4 谐响应分析 426

15.5 瞬态分析 427

15.6 谱分析 429

15.7 补充实例与练习 429

15.7.1 双质量弹簧系统谐

响应分析 429

15.7.2 钢框架结构地震响应分析 431

15.7.3 索结构模态分析 432

第16章 ANSYS其他高级技术 435

16.1 单元生死技术总结 435

16.1.1 单元生死基础知识 436

16.1.2 单元生死特性在ANSYS

中应用基本过程 436

16.1.3 通过ANSYS结果控制

单元生死 436

16.2 ANSYS/LS-DYNA总结 438

16.2.1 LS-DYNA分析简介 439

16.2.2 LS-DYNA分析基础知识 439

16.2.3 使用ANSYS进行

LS-DYNA分析基本过程 443

16.3 ANSYS二次开发技术 443

16.3.1 二次开发工具概述 444

16.3.2 ANSYS数据接口 445

16.3.3 APDL简介 446

16.3.4 ANSYS的参数 448

16.3.5 UIDL简介 449

16.4 补充实例与练习 450

16.4.1 两端固定杆件受力分析 450

16.4.2 锻压轧件应力分析 451

16.4.3 二次开发实例 452

附录 本书CD-ROM光盘内容及

使用方法介绍 455