本书简要介绍了ANSYS软件在一些物理场中的应用理论及操作步骤，全面系统地阐述了ANSYS软件在材料科学与工程中的应用，内容由浅入深，循序渐进。全书共分为15章，第1章介绍了材料工程数值模拟与ANSYS软件；第2，3，4，5，6，7分别介绍了ANSYS软件在温度场、流场、应力场、电磁场以及耦合场和弹塑性模拟方面的基础知识，每章都有详细的实例分析和操作步骤。在介绍ANSYS软件在若干物理场中应用的基础上，第8，9，10，ll，12，13，14，15章分别介绍了ANSYS软件在铸造、焊接、热处理、塑性成形、喷涂、热加工设备失效分析、复合材料设计等方面应用的理论和实际操作。

本书由浅入深地介绍了ANSYS10.0软件的基本组成、安装和使用方法以及应用，介绍了计算机数值模拟技术在材料科学与工程中的应用现状和ANSYS在材料工程中的应用实例。本书在介绍基本物理场数值模拟的理论基础上，通过大量教学实例和工程应用实例介绍了ANSYS软件在多物理场中应用的操作步骤。为了便于读者练习，本书在每章后提供了一定量的习题，同时读者可以不断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，以达到举一反三的练习效果。

本书配有光盘，光盘中包含了本书中所有操作实例的数据库文件。

本书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其他人员参考。

第1章 材料工程数值模拟与ANSYS软件

 1．1 材料工程及数值模拟概述

1．1．1 材料科学与工程概述

1．1．2 材料工程研究中的计算机模拟

 1．2 大型有限元软件ANSYS 10．O介绍

1．2．1 ANSYS 10．0的特点及创新

1．2．2 ANSYS 10．0安装流程

1．2．3 ANSYS图形用户界面

 1．3 ANSYS在材料科学中的典型应用实例

1．3．1 灰铸铁铸件热应力计算

1．3．2 淬火过程模拟

1．3．3热轧H型钢残余应力计算

小结

习题

第2章 ANSYS在温度场模拟中的应用

 2．1 温度场的基本理论

2．1．1 导热微分方程的形式

2．1．2 导热微分方程的定解条件

 2．2 基于ANSYS软件的温度场分析

2．2．1 稳态温度场分析

2．2．2 瞬态传热分析(非稳态温度场分析)

2．2．3 ANSYS热辐射问题

2．2．4 相变分析

小结

习题

第3章 ANSYS在流场模拟中的应用

 3．1 流场的基本理论

 3．2 基于ANSYS软件的流场模拟

3．2．1 FLOTRAN CFD模块介绍

3．2．2 FLOTRAN分析基础

3．2．3 FLOTRAN分析的主要步骤

3．3 计算流体动力学分析实例

小结

习题

第4章 ANSYS在应力场模拟中的应用

 4．1 弹性应力场的基本理论

4．1．1 平面应力问题

4．1．2 平面应变问题

4．1．3 平衡方程

 4．2 ANSYS软件结构分析模块概述

4．2．1 应用有限元法分析结构的目的

4．2．2 结构分析的类型

4．2．3 结构静力分析

 4．3 应力场模拟应用实例

小结

习题

第5章 ANSYS在电磁场模拟中的应用

 5．1 电磁场分析基本理论

5．1．1 位移电流

5．1．2 麦克斯韦方程组的积分形式

5．1．3 麦克斯韦方程组的微分形式

 5．2 ANSYS中电磁场分析的基本知识

5．2．1 电磁场分析的适用场合

5．2．2 电磁场分析中要计算的量

5．2．3 电磁场分析中维数的确定

5．2．4 ANSYS软件中电磁场分析的类型

5．2．5 电磁场分析中的概念

5．2．6 电磁场的分析步骤

 5．3 电磁场分析实例

小结

习题

第6章 ANSYS在弹塑性模拟中的应用

 6．1 弹塑性模拟的基本理论

6．1．1 塑性的概念和基本特性

6．1．2 塑性理论介绍

6．1．3 ANSYS中塑性的使用方法

 6．2 塑性分析应用实例

小结

习题

第7章 ANSYS在耦合场模拟中的应用

 7．1 耦合场分析的基本理论与操作

7．1．1 耦合场分析的定义

7．1．2 耦合场分析的类型

7．1．3 生成耦合自由度集方法

 7．2 热一结构耦合分析

 7．3 热一电耦合分析

 7．4 热一流体耦合

小结

习题

第8章 ANSYS在铸造过程模拟中的应用

 8．1 铸件凝固过程数值模拟概况

 8．2 基于ANSYS软件铸造过程模拟实例

小结

习题

第9章 ANSYS在焊接工艺模拟的应用

 9．1 焊接过程模拟的基本理论及其进展

9．1．1 焊接过程温度场模拟理论及其进展

 9．2 ANSYS在焊接工艺模拟的应用实例

小结

习题

第10章 ANSYS在热处理工艺模拟的应用 

 10．1 热处理工艺模拟的概况

10．1．1 热处理模拟概述

10．1．2 钢淬火的基本原理

 10．2 ANSYS在热处理工艺模拟中的应用实例

小结

习题

第11章 ANSYS在塑-性成形进程模拟中的应用

 11．1 塑性成形工艺及其模拟理论

 11．2 基于ANSYS的非线性接触分析

11．2．1 接触分类

11．2．2 接触分析的步骤

 11．3 塑性成形工艺模拟的应用实例

小结

习题

第12章 ANSYS在喷涂过程工艺模拟中的应用

 12．1 基于ANSYS冷喷涂过程计算机模拟

 12．2 基于ANSYS的热喷涂过程计算机模拟

小结

习题

第13章 ANSYS在材料工程中失效分析模拟的应用

 13．1 基于ANSYS失效分析基础

13．1．1 基本术语

13．1．2 疲劳计算的步骤

13．2疲劳分析实例

小结

习题

第14章 ANSYS在复合材料设计中的应用

 14．1 复合材料设计的基本理论

14．1．1 复合材料的定义

14．1．2 复合材料的特点及优点

14．1．3 复合材料的设计规律

14．1．4 复合材料常用的失效准则

14．1．5 复合材料设计分析与有限元方法

 14．2 ANSYS软件设计复合材料基础

14．2．1 ANSYS软件设计复合材料可选用的单元类型

14．2．2 ANSYS程序对复合材料分析的步骤

 14．3 ANSYS在复合材料设计上的应用实例

小结

习题

参考文献