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基于ANSYS的車輛結構有限元分析 版權信息
- ISBN：9787122387202
- 條形碼：9787122387202 ; 978-7-122-38720-2
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>
基于ANSYS的車輛結構有限元分析 本書特色
ANSYS軟件應用，有限元法理論知識，車輛零部件結構分析，汽車結構優化設計實例
基于ANSYS的車輛結構有限元分析 內容簡介
《基于ANSYS的車輛結構有限元分析》主要介紹了有限元法的基礎理論、ANSYS軟件的應用技術及其在車輛工程領域的應用實例等。全書包括25個ANSYS軟件應用實例，每種有限元法分析類型都配有實用性強的入門實例和進階實例，并涵蓋整車零部件分析，包括典型的有限元分析技術。本書內容以ANSYS軟件的應用為中心展開，使讀者從學習實際案例出發，由淺入深地掌握ANSYS軟件和有限元法理論，力求在較短時間內，知其然，知其所以然，掌握ANSYS與有限元法，并能靈活應用于車輛工程領域。 本書可作為高等院校車輛工程、新能源汽車、機械設計制造及其自動化、機械電子工程等專業本科生和研究生教材，也可作相關專業工程技術人員學習有限元法與ANSYS軟件的參考書。
基于ANSYS的車輛結構有限元分析 目錄
第1章有限元法原理和基本概念1
1.1 引言1
1.2 有限元法基本原理2
1.2.1 平面問題概述3
1.2.2 結構離散化5
1.2.3 位移函數5
1.2.4 單元剛度矩陣8
1.2.5 載荷移置與等效節點載荷11
1.2.6 結構總體剛度方程12
1.2.7 位移邊界條件的處理16
1.2.8 應力計算及導出結果的計算17
1.3 有限元分析與變分原理19
1.3.1 泛函和變分19
1.3.2 變分原理19
1.3.3 能量變分原理19
1.4 有限元方程解法20
1.4.1 概述20
1.4.2 總體剛度矩陣的一維變帶寬存儲21
1.4.3 直接法21
1.4.4 迭代法23
第2章ANSYS的基本使用方法25
2.1 ANSYS軟件介紹25
2.2 ANSYS軟件的使用28
2.2.1 ANSYS軟件解決問題的步驟28
2.2.2 ANSYS軟件的使用版本29
2.3 ANSYS經典版的使用30
2.3.1 圖形用戶界面30
2.3.2 對話框及其組成控件31
2.3.3 ANSYS的菜單系統34
2.3.4 命令流輸入39
2.4 ANSYS經典版實例分析40
2.4.1 問題描述及解析解40
2.4.2 ANSYS分析步驟40
2.4.3 命令流46
2.5 ANSYSWorkbench的使用47
2.5.1 ANSYSWorkbench的啟動方法47
2.5.2 ANSYSWorkbench的用戶界面48
2.5.3 ANSYSWorkbench的應用方式53
2.5.4 ANSYSWorkbench項目管理53
2.5.5 ANSYSWorkbench文件管理56
2.6 ANSYSWorkbench實例分析57
2.6.1 問題描述及解析解57
2.6.2 分析步驟57
第3章創建實體模型62
3.1 幾何模型與有限元模型創建技術62
3.2 ANSYS中直接創建實體模型62
3.2.1 實例3-1：直齒圓柱齒輪的創建62
3.2.2 實例3-2：帶輪的創建71
3.2.3 實例3-3：棘輪的創建80
3.2.4 實例3-4：保持架的創建88
3.2.5 實例3-5：螺母的創建93
3.2.6 實例3-6：斜齒圓柱齒輪的創建99
3.2.7 實例3-7：管道接頭的創建105
3.3 復雜實體導入ANSYS中創建有限元模型112
3.3.1 ANSYS實體建模簡介112
3.3.2 實例3-8：出料口模型的導入112
第4章車輛結構靜力學分析115
4.1 ANSYSAPDL平臺進行靜力學分析115
4.1.1 靜力學分析步驟115
4.1.2 實例4-1：車橋靜力學分析116
4.1.3 實例4-2：軸的扭轉分析121
4.2 ANSYSWorkbench平臺進行靜力學分析129
4.2.1 靜力學分析步驟129
4.2.2 實例4-3：車橋靜力學分析129
4.2.3 實例4-4：支架靜力學分析135
第5章車輛結構的模態分析143
5.1 ANSYSWorkbench模態分析簡介143
5.2 實例5-1：邊梁式車架模態分析144
5.3 實例5-2：車輛螺旋彈簧模態分析148
5.4 實例5-3：車輛鋼板彈簧模態分析153
5.5 實例5-4：水泥罐車整車模態分析162
第6章車輛結構的瞬態分析165
6.1 瞬態動力學分析方法簡介165
6.1.1 瞬態分析的原理165
6.1.2 瞬態分析分析步驟166
6.2 實例6-1：車輛多自由度振動瞬態分析168
6.3 實例6-2：車輛結構中轉向橋連桿瞬態分析175
第7章車輛結構的諧響應分析183
7.1 ANSYS諧響應分析簡介183
7.1.1 諧響應分析的原理183
7.1.2 諧響應分析步驟184
7.2 實例7-1：車輛多自由度振動諧響應APDL分析186
7.3 實例7-2：車輛多自由度振動諧響應Workbench分析195
第8章車輛結構的疲勞分析201
8.1 疲勞分析基礎201
8.2 轉向橋連桿的疲勞分析202
8.3 貨車鋼板彈簧的疲勞分析210
8.3.1 實例8-1：鋼板彈簧有限元靜力分析211
8.3.2 實例8-2：鋼板彈簧疲勞有限元分析220
第9章車輛結構的優化設計224
9.1 車輛結構件的輕量化設計和拓撲優化224
9.1.1 ANSYSWorkbench拓撲優化簡介224
9.1.2 實例9-1：懸架控制臂的拓撲優化和輕量化設計225
9.1.3 實例9-2：整體式轉向梯形機構優化設計233
9.2 響應面優化239
9.2.1 參數化建立幾何模型基礎239
9.2.2 DesignExploration概述242
9.2.3 響應曲面優化設計的操作步驟243
9.2.4 實例9-3：對控制臂進行響應面優化的步驟243
參考文獻259
1.1 引言1
1.2 有限元法基本原理2
1.2.1 平面問題概述3
1.2.2 結構離散化5
1.2.3 位移函數5
1.2.4 單元剛度矩陣8
1.2.5 載荷移置與等效節點載荷11
1.2.6 結構總體剛度方程12
1.2.7 位移邊界條件的處理16
1.2.8 應力計算及導出結果的計算17
1.3 有限元分析與變分原理19
1.3.1 泛函和變分19
1.3.2 變分原理19
1.3.3 能量變分原理19
1.4 有限元方程解法20
1.4.1 概述20
1.4.2 總體剛度矩陣的一維變帶寬存儲21
1.4.3 直接法21
1.4.4 迭代法23
第2章ANSYS的基本使用方法25
2.1 ANSYS軟件介紹25
2.2 ANSYS軟件的使用28
2.2.1 ANSYS軟件解決問題的步驟28
2.2.2 ANSYS軟件的使用版本29
2.3 ANSYS經典版的使用30
2.3.1 圖形用戶界面30
2.3.2 對話框及其組成控件31
2.3.3 ANSYS的菜單系統34
2.3.4 命令流輸入39
2.4 ANSYS經典版實例分析40
2.4.1 問題描述及解析解40
2.4.2 ANSYS分析步驟40
2.4.3 命令流46
2.5 ANSYSWorkbench的使用47
2.5.1 ANSYSWorkbench的啟動方法47
2.5.2 ANSYSWorkbench的用戶界面48
2.5.3 ANSYSWorkbench的應用方式53
2.5.4 ANSYSWorkbench項目管理53
2.5.5 ANSYSWorkbench文件管理56
2.6 ANSYSWorkbench實例分析57
2.6.1 問題描述及解析解57
2.6.2 分析步驟57
第3章創建實體模型62
3.1 幾何模型與有限元模型創建技術62
3.2 ANSYS中直接創建實體模型62
3.2.1 實例3-1：直齒圓柱齒輪的創建62
3.2.2 實例3-2：帶輪的創建71
3.2.3 實例3-3：棘輪的創建80
3.2.4 實例3-4：保持架的創建88
3.2.5 實例3-5：螺母的創建93
3.2.6 實例3-6：斜齒圓柱齒輪的創建99
3.2.7 實例3-7：管道接頭的創建105
3.3 復雜實體導入ANSYS中創建有限元模型112
3.3.1 ANSYS實體建模簡介112
3.3.2 實例3-8：出料口模型的導入112
第4章車輛結構靜力學分析115
4.1 ANSYSAPDL平臺進行靜力學分析115
4.1.1 靜力學分析步驟115
4.1.2 實例4-1：車橋靜力學分析116
4.1.3 實例4-2：軸的扭轉分析121
4.2 ANSYSWorkbench平臺進行靜力學分析129
4.2.1 靜力學分析步驟129
4.2.2 實例4-3：車橋靜力學分析129
4.2.3 實例4-4：支架靜力學分析135
第5章車輛結構的模態分析143
5.1 ANSYSWorkbench模態分析簡介143
5.2 實例5-1：邊梁式車架模態分析144
5.3 實例5-2：車輛螺旋彈簧模態分析148
5.4 實例5-3：車輛鋼板彈簧模態分析153
5.5 實例5-4：水泥罐車整車模態分析162
第6章車輛結構的瞬態分析165
6.1 瞬態動力學分析方法簡介165
6.1.1 瞬態分析的原理165
6.1.2 瞬態分析分析步驟166
6.2 實例6-1：車輛多自由度振動瞬態分析168
6.3 實例6-2：車輛結構中轉向橋連桿瞬態分析175
第7章車輛結構的諧響應分析183
7.1 ANSYS諧響應分析簡介183
7.1.1 諧響應分析的原理183
7.1.2 諧響應分析步驟184
7.2 實例7-1：車輛多自由度振動諧響應APDL分析186
7.3 實例7-2：車輛多自由度振動諧響應Workbench分析195
第8章車輛結構的疲勞分析201
8.1 疲勞分析基礎201
8.2 轉向橋連桿的疲勞分析202
8.3 貨車鋼板彈簧的疲勞分析210
8.3.1 實例8-1：鋼板彈簧有限元靜力分析211
8.3.2 實例8-2：鋼板彈簧疲勞有限元分析220
第9章車輛結構的優化設計224
9.1 車輛結構件的輕量化設計和拓撲優化224
9.1.1 ANSYSWorkbench拓撲優化簡介224
9.1.2 實例9-1：懸架控制臂的拓撲優化和輕量化設計225
9.1.3 實例9-2：整體式轉向梯形機構優化設計233
9.2 響應面優化239
9.2.1 參數化建立幾何模型基礎239
9.2.2 DesignExploration概述242
9.2.3 響應曲面優化設計的操作步驟243
9.2.4 實例9-3：對控制臂進行響應面優化的步驟243
參考文獻259
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