ANSYS 17.0中文版有限元分析從入門到精通》以ANSYS 17.0為依據，對ANSYS分析的基本思路、操作步驟和應用技巧進行了詳細介紹，并結合典型工程應用實例詳細講述了ANSYS具體工程應用方法。書中盡量避開了煩瑣的理論描述，從實際應用出發，結合作者使用該軟件的經驗，實例部分采用GUI方式一步步地對操作過程和步驟進行了講解。為了幫助讀者熟悉ANSYS的相關操作命令，在每個實例的后面都列出了分析過程的命令流文件?！禔NSYS 17.0中文版有限元分析從入門到精通》分為5篇，共24章，第1篇為操作基礎篇，共6章，詳細介紹了ANSYS分析全流程的基本步驟和方法；第2篇為專題實例篇，共9章，講解了各種分析專題的參數設置方法與技巧；第3篇為熱分析篇，共2章，分別介紹了熱分析、熱輻射和相變分析；第4篇為電磁分析篇，共4章，分別介紹了電磁場分析、二維磁場分析、三維磁場分析和電場分析；第5篇為耦合場分析篇，共3章，分別介紹了耦合場分析、直接耦合場分析和多場求解-MFS單碼的耦合分析。
本書從提升ANSYS工程分析能力的角度出發，結合大量的案例來講解如何利用ANSYS軟件進行有限元分析，使讀者了解計算機輔助分析并能夠獨立地完成各種工程分析。本書中有很多實例本身就是工程分析項目案例，經過作者精心提煉和改編，不僅保障了讀者能夠學好知識點，更重要的是能夠幫助讀者掌握實際的操作技能，同時培養工程分析實踐能力。
作者簡介：CAD/CAM/CAE技術聯盟，是一個cad/cam/cae技術研討、工程開發、培訓咨詢和圖書創作的工程技術人員協作聯盟，包含20多位專職和眾多兼職cad/cam/cae工程技術專家。負責人由Autodesk中國認證考試中心首席專家擔任，負責Autodesk中國官方認證考試大綱制定、題庫建設、技術咨詢和師資力量培訓工作，成員精通Autodesk系列軟件。其創作的很多教材成為國內具有引導性的旗幟作品，在國內相關專業方向圖書創作領域具有舉足輕重的地位。
第1篇 操作基礎篇
第1章 ANSYS 17.0入門
( 視頻講解：10分鐘)
1.1 ANSYS 17.0的用戶界面
1.2 ANSYS文件系統
1.2.1 文件類型
1.2.2 文件管理
1.3 ANSYS分析過程
1.3.1 建立模型
1.3.2 加載并求解
1.3.3 后處理
1.4 實例入門—托架受力分析
1.4.1 分析實例描述
1.4.2 建立模型
1.4.3 查看計算結果
第2章 幾何建模
( 視頻講解：24分鐘)
2.1 坐標系簡介
2.1.1 總體和局部坐標系
2.1.2 顯示坐標系
2.1.3 節點坐標系
2.1.4 單元坐標系
2.1.5 結果坐標系
2.2 工作平面的使用
2.2.1 定義一個新的工作平面
2.2.2 控制工作平面的顯示和樣式
2.2.3 移動工作平面
2.2.4 旋轉工作平面
2.2.5 還原一個已定義的工作平面
2.3 布爾操作
2.3.1 布爾運算的設置
2.3.2 交運算
2.3.3 兩兩相交
2.3.4 相加
2.3.5 相減
2.3.6 利用工作平面做減運算
2.3.7 搭接
2.3.8 分割
2.3.9 粘接(或合并)
2.4 編輯幾何模型
2.4.1 按照樣本生成圖元
2.4.2 由對稱映像生成圖元
2.4.3 將樣本圖元轉換坐標系
2.4.4 實體模型圖元的縮放
2.5 自底向上創建幾何模型
2.5.1 關鍵點
2.5.2 硬點
2.5.3 線
2.5.4 面
2.5.5 體
2.6 實例—儲液罐的實體建模
2.6.1 GUI方式
2.6.2 命令流方式
2.7 自頂向下創建幾何模型(體素)
2.7.1 創建面體素
2.7.2 創建實體體素
2.8 實例—軸承座的實體建模
2.8.1 GUI方式
2.8.2 命令流方式
2.9 從IGES文件中將幾何模型導入ANSYS
2.10 實例—輸入IGES單一實體
2.11 實例—對輸入模型修改
第3章 劃分網格
( 視頻講解：10分鐘)
3.1 有限元網格概論
3.2 設定單元屬性
3.2.1 生成單元屬性表
3.2.2 在劃分網格之前分配單元屬性
3.3 網格劃分的控制
3.3.1 ANSYS網格劃分工具(MeshTool)
3.3.2 單元形狀
3.3.3 選擇自由或映射網格劃分
3.3.4 控制單元邊中節點的位置
3.3.5 劃分自由網格時的單元尺寸控制(SmartSizing)
3.3.6 映射網格劃分中單元的默認尺寸
3.3.7 局部網格劃分控制
3.3.8 內部網格劃分控制
3.3.9 生成過渡棱錐單元
3.3.10 將退化的四面體單元轉化為非退化的形式
3.3.11 執行層網格劃分
3.4 自由網格劃分和映射網格劃分控制
3.4.1 自由網格劃分
3.4.2 映射網格劃分
3.5 實例—儲液罐的網格劃分
3.5.1 GUI方式
3.5.2 命令流方式
3.6 延伸和掃掠生成有限元模型
3.6.1 延伸(Extrude)生成網格
3.6.2 掃掠(VSWEEP)生成網格
3.7 修正有限元模型
3.7.1 局部細化網格
3.7.2 移動和復制節點及單元
3.7.3 控制面、線和單元的法向
3.7.4 修改單元屬性
3.8 直接通過節點和單元生成有限元模型
3.8.1 節點
3.8.2 單元
3.9 編號控制
3.9.1 合并重復項
3.9.2 編號壓縮
3.9.3 設定起始編號
3.9.4 編號偏差
3.10 實例—軸承座的網格劃分
3.10.1 GUI方式
3.10.2 命令流方式
第4章 施加載荷
4.1 載荷概論
4.1.1 什么是載荷
4.1.2 載荷步、子步和平衡迭代
4.1.3 時間參數
4.1.4 階躍載荷與坡道載荷
4.2 施加載荷
4.2.1 載荷分類
4.2.2 軸對稱載荷與反作用力
4.2.3 利用表格施加載荷
4.2.4 利用函數施加載荷和邊界條件
4.3 實例—軸承座的載荷和約束施加
4.3.1 GUI方式
4.3.2 命令流方式
4.4 設定載荷步選項
4.4.1 通用選項
4.4.2 動力學分析選項
4.4.3 非線性選項
4.4.4 輸出控制
4.4.5 Biot-Savart選項
4.4.6 譜分析選項
4.4.7 創建多載荷步文件
4.5 實例—儲液罐的載荷和約束施加
4.5.1 GUI方式
4.5.2 命令流方式
第5章 求解
5.1 求解概論
5.1.1 使用直接求解法
5.1.2 使用其他求解器
5.1.3 獲得解答
5.2 利用特定的求解控制器指定求解類型
5.2.1 使用Abridged Solution菜單選項
5.2.2 使用求解控制對話框
5.3 多載荷步求解
5.3.1 多重求解法
5.3.2 使用載荷步文件法
5.3.3 使用數組參數法(矩陣參數法)
5.4 實例—軸承座和儲液罐模型求解
第6章 后處理
6.1 后處理概述
6.1.1 結果文件
6.1.2 后處理可用的數據類型
6.2 通用后處理器(POST1)
6.2.1 將數據結果讀入數據庫
6.2.2 圖像顯示結果
6.2.3 列表顯示結果
6.2.4 將結果旋轉到不同坐標系中并顯示
6.3 實例—軸承座計算結果后處理
6.3.1 GUI方式
6.3.2 命令流方式
6.4 時間歷程后處理(POST26)
6.4.1 定義和儲存POST26變量
6.4.2 檢查變量
6.4.3 POST26后處理器的其他功能
6.5 實例—儲液罐計算結果后處理
6.5.1 GUI方式
6.5.2 命令流方式
第2篇 專題實例篇
第7章 結構靜力分析
( 視頻講解：57分鐘)
7.1 結構靜力概論
7.2 實例—高速齒輪應力分析
7.2.1 分析問題
7.2.2 建立模型
7.2.3 定義邊界條件并求解
7.2.4 查看結果
7.2.5 命令流執行方式
7.3 實例—鋼桁架橋靜力受力分析
7.3.1 分析問題
7.3.2 建立模型
7.3.3 定義邊界條件并求解
7.3.4 查看結果
7.3.5 命令流執行方式
7.4 實例—聯軸體的靜力分析實例
7.4.1 分析問題
7.4.2 建立模型
7.4.3 定義邊界條件并求解
7.4.4 查看結果
7.4.5 命令流執行方式
第8章 模態分析
( 視頻講解：31分鐘)
8.1 模態分析概論
8.2 實例—高速齒輪模態分析
8.2.1 分析問題
8.2.2 建立模型
8.2.3 進行模態設置、定義邊界條件并求解
8.2.4 查看結果
8.2.5 命令流模式
8.3 實例—鋼桁架橋模態分析
8.3.1 問題描述
8.3.2 GUI操作方法
8.3.3 命令流實現
第9章 諧響應分析
( 視頻講解：12分鐘)
9.1 諧響應分析概論
9.1.1 Full Method(法)
9.1.2 Reduced Method(減縮法)
9.1.3 Mode Superposition Method(模態疊加法)
9.1.4 3種方法的共同局限性
9.2 實例—懸臂梁諧響應分析
9.2.1 分析問題
9.2.2 建立模型
9.2.3 查看結果
9.2.4 命令流方式
第10章 瞬態動力學分析
( 視頻講解：11分鐘)
10.1 瞬態動力學概論
10.1.1 Full Method(法)
10.1.2 Mode Superposition Method(模態疊加法)
10.1.3 Reduced Method(減縮法)
10.2 實例—哥倫布阻尼的自由振動分析
10.2.1 問題描述
10.2.2 GUI模式
10.2.3 命令流方式
第11章 譜分析
( 視頻講解：22分鐘)
11.1 譜分析概論
11.1.1 響應譜
11.1.2 動力設計分析方法(DDAM)
11.1.3 功率譜密度(PSD)
11.2 實例—支撐平板動力效果譜分析
11.2.1 問題描述
11.2.2 建立模型
11.2.3 命令流方式
第12章 非線性分析
( 視頻講解：11分鐘)
12.1 非線性分析概論
12.1.1 非線性行為的原因
12.1.2 非線性分析的基本信息
12.1.3 幾何非線性
12.1.4 材料非線性
12.1.5 其他非線性問題
12.2 實例—鉚釘沖壓應力分析
12.2.1 分析問題
12.2.2 建立模型
12.2.3 定義邊界條件并求解
12.2.4 查看結果
12.2.5 命令流
第13章 結構屈曲分析
13.1 結構屈曲概論
13.2 實例—圓盤邊緣屈曲
分析
13.2.1 分析問題
13.2.2 建立模型
13.2.3 定義邊界條件并求解
13.2.4 查看結果
13.2.5 命令流
第14章 接觸問題分析
( 視頻講解：31分鐘)
14.1 接觸問題概論
14.1.1 一般分類
14.1.2 接觸單元
14.2 實例—齒輪副的接觸分析
14.2.1 分析問題
14.2.2 建立模型
14.2.3 定義邊界條件并求解
14.2.4 查看結果
14.2.5 命令流方式
第15章 結構優化
( 視頻講解：24分鐘)
15.1 結構優化設計概論
15.2 實例—梁結構優化設計
15.2.1 問題描述
15.2.2 命令流方式
第3篇 熱 分 析 篇
第16章 穩態熱分析與瞬態熱分析
( 視頻講解：29分鐘)
16.1 熱分析概論
16.1.1 熱分析的特點
16.1.2 熱分析單元
16.2 熱載荷和邊界條件的類型
16.2.1 概述
16.2.2 熱載荷和邊界條件注意事項
16.3 穩態熱分析概述
16.3.1 穩態熱分析定義
16.3.2 穩態熱分析的控制方程
16.4 實例—電線生熱穩態熱分析
16.4.1 GUI操作步驟
16.4.2 命令流方式
16.5 瞬態熱分析概述
16.5.1 瞬態熱分析特性
16.5.2 瞬態熱分析前處理考慮因素
16.5.3 控制方程
16.5.4 初始條件的施加
16.6 實例—鋼球淬火過程瞬態熱分析
16.6.1 GUI分析過程
16.6.2 命令流方式
第17章 熱
10.1 瞬態動力學概論 可以用瞬態動力學分析確定結構在靜載荷、瞬態載荷和簡諧載荷的隨意組合作用下隨時間變化的位移、應變、應力及力。載荷和時間的相關性使得慣性力和阻尼作用比較顯著。如果慣性力和阻尼作用不重要，就可以用靜力學分析代替瞬態分析。
瞬態動力學分析比靜力學分析更復雜，因為按“工程”時間計算，瞬態動力學分析通常要占用更多的計算機資源和人力?？梢韵茸鲆恍╊A備工作以理解問題的物理意義，從而節省大量資源，例如，可以做以下預備工作。
首先分析一個比較簡單的模型，由梁、質量體、彈簧組成的模型可以以最小的代價對問題提供有效、深入的理解，簡單模型或許正是確定結構所有的動力學響應所需要的。
如果分析中包含非線性，可以首先通過進行靜力學分析嘗試了解非線性特性如何影響結構的響應。有時在動力學分析中沒必要包括非線性。
了解問題的動力學特性。通過做模態分析計算結構的固有頻率和振型，便可了解當這些模態被激活時結構如何響應。固有頻率同樣也對計算出正確的積分時間步長有用。
對于非線性問題，應考慮將模型的線性部分子結構化以降低分析代價。子結構在幫助文件中的ANSYS Advanced Analysis Techniques Guide里有詳細的描述。
進行瞬態動力學分析可以采用3種方法，即Full Method(法)、Mode Superposition Method(模態疊加法)和Reduced Method(減縮法)。下面來比較一下各種方法的優缺點。
10.1.1 Full Method(法) Full Method采用完整的系統矩陣計算瞬態響應(沒有矩陣減縮)。它是3種方法中功能最強的，允許包含各類非線性特性(塑性、大變形、大應變等)。Full Method的優點如下。
R 容易使用，因為不必關心如何選取主自由度和振型。
R 允許包含各類非線性特性。
R 使用完整矩陣，因此不涉及質量矩陣的近似。
R 在一次處理過程中計算出所有的位移和應力。
R 允許施加各種類型的載荷，例如，節點力、外加的(非零)約束、單元載荷(壓力和溫度)。
R 允許采用實體模型上所加的載荷。
Full Method的主要缺點是比其他方法消耗大。
10.1.2 Mode Superposition Method(模態疊加法) Mode Superposition Method通過對模態分析得到的振型(特征值)乘以因子并求和來計算出結構的響應。它的優點如下。
R 對于許多問題，該方法比Reduced Method或Full Method更快且消耗小。
R 在模態分析中施加的載荷可以通過LVSCALE命令用于諧響應分析中。
R 允許指定振型阻尼(阻尼系數為頻率的函數)。
Mode Superposition Method的缺點如下。
R 整個瞬態分析過程中時間步長必須保持恒定，因此不允許用自動時間步長。
R 允許的非線性是點點接觸(有間隙情形)。
R 不能用于分析“未固定的(floating)”或不連續結構。
R 不接受外加的非零位移。
R 在模態分析中使用PowerDynamics方法時，初始條件中不能有預加的載荷或位移。
10.1.3 Reduced Method(減縮法) Reduced Method通常采用主自由度和減縮矩陣來壓縮問題的規模。主自由度處的位移被計算出來后，解可以被擴展到初始的完整DOF集上。
這種方法的優點是比Full Method更快且消耗小。
Reduced Method的缺點如下。
R 初始解只計算出主自由度的位移。要得到完整的位移、應力和力的解，需執行擴展處理(擴展處理在某些分析應用中可能不必要)。
R 不能施加單元載荷(壓力、溫度等)，但允許有加速度。
R 所有載荷必須施加在用戶定義的自由度上，這就限制了采用實體模型上所加的載荷。
R 整個瞬態分析過程中時間步長必須保持恒定，因此不允許用自動時間步長。
R 允許的非線性是點點接觸(有間隙情形)。
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