基于ANSYS的车辆结构有限元分析电子书

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内容提要

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前言

第1章 有限元法原理和基本概念

1.1 引言

1.2 有限元法基本原理

1.2.1 平面问题概述

1.2.2 结构离散化

1.2.3 位移函数

1.2.4 单元刚度矩阵

1.2.5 载荷移置与等效节点载荷

1.2.6 结构总体刚度方程

1.2.7 位移边界条件的处理

1.2.8 应力计算及导出结果的计算

1.3 有限元分析与变分原理

1.3.1 泛函和变分

1.3.2 变分原理

1.3.3 能量变分原理

1.4 有限元方程解法

1.4.1 概述

1.4.2 总体刚度矩阵的一维变带宽存储

1.4.3 直接法

1.4.4 迭代法

第2章 ANSYS的基本使用方法

2.1 ANSYS软件介绍

2.2 ANSYS软件的使用

2.2.1 ANSYS软件解决问题的步骤

2.2.2 ANSYS软件的使用版本

2.3 ANSYS经典版的使用

2.3.1 图形用户界面

2.3.2 对话框及其组成控件

2.3.3 ANSYS的菜单系统

2.3.4 命令流输入

2.4 ANSYS经典版实例分析

2.4.1 问题描述及解析解

2.4.2 ANSYS分析步骤

2.4.3 命令流

2.5 ANSYS Workbench的使用

2.5.1 ANSYS Workbench的启动方法

2.5.2 ANSYS Workbench的用户界面

2.5.3 ANSYS Workbench的应用方式

2.5.4 ANSYS Workbench项目管理

2.5.5 ANSYS Workbench文件管理

2.6 ANSYS Workbench实例分析

2.6.1 问题描述及解析解

2.6.2 分析步骤

第3章 创建实体模型

3.1 几何模型与有限元模型创建技术

3.2 ANSYS中直接创建实体模型

3.2.1 实例3⁃1:直齿圆柱齿轮的创建

3.2.2 实例3⁃2:带轮的创建

3.2.3 实例3⁃3:棘轮的创建

3.2.4 实例3⁃4:保持架的创建

3.2.5 实例3⁃5:螺母的创建

3.2.6 实例3⁃6:斜齿圆柱齿轮的创建

3.2.7 实例3⁃7:管道接头的创建

3.3 复杂实体导入ANSYS中创建有限元模型

3.3.1 ANSYS实体建模简介

3.3.2 实例3⁃8:出料口模型的导入

第4章 车辆结构静力学分析

4.1 ANSYS APDL平台进行静力学分析

4.1.1 静力学分析步骤

4.1.2 实例4⁃1:车桥静力学分析

4.1.3 实例4⁃2:轴的扭转分析

4.2 ANSYS Workbench平台进行静力学分析

4.2.1 静力学分析步骤

4.2.2 实例4⁃3:车桥静力学分析

4.2.3 实例4⁃4:支架静力学分析

第5章 车辆结构的模态分析

5.1 ANSYS Workbench模态分析简介

5.2 实例5⁃1:边梁式车架模态分析

5.3 实例5⁃2:车辆螺旋弹簧模态分析

5.4 实例5⁃3:车辆钢板弹簧模态分析

5.5 实例5⁃4:水泥罐车整车模态分析

第6章 车辆结构的瞬态分析

6.1 瞬态动力学分析方法简介

6.1.1 瞬态分析的原理

6.1.2 瞬态分析分析步骤

6.2 实例6⁃1:车辆多自由度振动瞬态分析

6.3 实例6⁃2:车辆结构中转向桥连杆瞬态分析

第7章 车辆结构的谐响应分析

7.1 ANSYS谐响应分析简介

7.1.1 谐响应分析的原理

7.1.2 谐响应分析步骤

7.2 实例7⁃1:车辆多自由度振动谐响应APDL分析

7.3 实例7⁃2:车辆多自由度振动谐响应Workbench分析

第8章 车辆结构的疲劳分析

8.1 疲劳分析基础

8.2 转向桥连杆的疲劳分析

8.3 货车钢板弹簧的疲劳分析

8.3.1 实例8⁃1:钢板弹簧有限元静力分析

8.3.2 实例8⁃2:钢板弹簧疲劳有限元分析

第9章 车辆结构的优化设计

9.1 车辆结构件的轻量化设计和拓扑优化

9.1.1 ANSYS Workbench拓扑优化简介

9.1.2 实例9⁃1:悬架控制臂的拓扑优化和轻量化设计

9.1.3 实例9⁃2:整体式转向梯形机构优化设计

9.2 响应面优化

9.2.1 参数化建立几何模型基础

9.2.2 Design Exploration概述

9.2.3 响应曲面优化设计的操作步骤

9.2.4 实例9⁃3:对控制臂进行响应面优化的步骤

参考文献