ANSYS в руках инженера, практическое руководство, Каплун А.Б., Морозов Е.М., Олферьева М.А., 2015

ANSYS в руках инженера, Практическое руководство, Каплун А.Б., Морозов Е.М., Олферьева М.А., 2015.

   Книга служит пособием для самостоятельного овладения программным комплексом ANSYS (продукт фирмы ANSYS Inc.). Подробно, с примерами, изложены основы метода конечных элементов (на котором построена математическая база ANSYS). Детально изложены приемы обращения с программой для расчета напряженно-деформированного состояния линейных, плоских и пространственных задач сопротивления материалов и теории упругости. Приведен справочник имен и команд с соответствующими пояснениями и примерами.
Для широкого круга специалистов в области вычислительных экспериментов, студентов старших курсов, аспирантов и инженерно-технических работников, специализирующихся на прочностных расчетах конструкций.




Построение математической модели.
Следующим этапом расчета является математическое описание поведения модели, или построение математической модели. В самых общих чертах она включает в себя входные и выходные данные и математически сформулированный оператор перехода от первых ко вторым.

При математическом описании поведения модели часто приходится вводить дополнительные упрощающие предположения о характере отдельных свойств модели и ее материала. Этим объясняется, в частности, существование для одной и той же физической модели нескольких различных математических моделей. Так, например, если задачей расчета балки из изотропного материала на изгиб является определение лишь нормальных напряжений, в основу математической теории изгиба достаточно положить гипотезу плоских сечений, по которой плоские до деформации поперечные сечения балки остаются и после деформации плоскими и ортогональными к изогнутой оси (техническая теория, или теория Бернулли—Эйлера). Однако точная теория, построенная Сен-Венаном для изгиба балки сосредоточенными силами, показывает, что, хотя гипотеза плоских сечений и не соблюдается, полученные на ее основе результаты весьма точны для балок, длина которых гораздо больше размеров ее сечения. В то же время, как известно из технической теории изгиба, введение гипотезы плоских сечений позволило описывать деформированное состояние балки при помощи небольшого числа параметров.

ОГЛАВЛЕНИЕ.
Предисловие.
Предисловие авторов.
Введение.
Часть 1 ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ МЕТОДА КОНЕЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ.
Глава 1. Некоторые предварительные замечания.
1.1. Роль вычислительных методов в расчетах на прочность. Основные этапы численного исследования прочности конструкций.
1.1.1. Построение физической модели.
1.1.2. Построение математической модели.
1.1.3. Метод исследования математической модели и анализ полученных результатов.
1.2. Элементы матричной алгебры.
1.3. Матричная форма записи основных соотношений теории упругости
1.3.1. Плоские (двумерные) задачи.
1.3.2. Основные соотношения между напряжениями, деформациями и температурой.
1.3.3. Соотношения между деформациями и смещениями.
1.3.4. Уравнения равновесия.
1.3.5. Граничные условия.
1.4. Идея и область применения метода конечных элементов.
1.4.1. Основные понятия.
1.4.2. Основные этапы практической реализации.
1.4.3. Конечные элементы.
1.4.4. Построение сетки конечных элементов.
1.4.5. Граничные условия.
1.4.6. Точность результатов.
1.4.7. Пример. Растяжение ступенчатого стержня.
Глава 2. Типы конечных элементов. Стержневой и балочный элементы. Линейная задача.
2.1. Типы конечных элементов.
2.1.1. Линейный упругий элемент. Матрица жесткости.
2.1.2. Система упругих элементов. Матрица жесткости системы элементов.
2.1.3. Примеры.
2.2. Стержневой элемент.
2.2.1. Матрица жесткости стержневого элемента.
2.2.1.1. Построение матрицы жесткости.
2.2.1.2. Примеры.
2.2.2. Учет распределенной нагрузки.
2.2.3. Произвольное расположение элементов на плоскости.
2.2.3.1. Преобразование смещений.
2.2.3.2. Матрица жесткости.
2.2.3.3. Напряжения.
2.2.3.4. Примеры.
2.2.4. Произвольное расположение элементов в пространстве.
2.3. Балочный элемент.
2.3.1. Матрица жесткости.
2.3.2. Примеры.
Глава 3. Плоские задачи. Конечные элементы для плоских задач.
3.1. Функции формы конечных элементов и матрица жесткости.
3.2. Линейный плоский треугольный элемент.
3.3. Квадратичный треугольный элемент.
3.4. Линейный четырехугольный элемент.
3.5. Квадратичный четырехугольный элемент.
3.6. Преобразование нагрузки.
3.7. Пластины и оболочки.
3.7.1. Основные соотношения теории пластин и оболочек.
3.7.2. Основные положения теории тонких пластин.
3.7.3. Основные положения теории толстых пластин.
3.7.4. Конечные элементы для пластин и оболочек.
3.7.4.1. Тонкий четырехугольный элемент с четырьмя узлами.
3.7.4.2. Толстостенный четырехугольный элемент.
Глава 4. Практические вопросы и ответы.
Часть 2 ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДА КОНЕЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ. ПРОГРАММНЫЙ КОМПЛЕКС ANSYS.
Глава 1. Общее описание.
1.1. Составные части комплекса и их назначение.
1.2. Предварительная подготовка и вход в программу.
1.2.1. Предварительная подготовка.
1.2.2. Вход в программу.
1.2.2.1. Пакетный режим (Commands).
1.2.2.2. Интерактивный режим. Графический интерфейс пользователя (GUI).
1.3. Основные стадии решения задач.
1.3.1. Препроцессорная подготовка.
1.3.1.1. Выбор координатной системы.
1.3.1.2. Создание базы данных.
1.3.1.3. Способы построения геометрической модели.
1.3.1.4. Построение сетки.
1.3.2. Приложение нагрузок и получение решения.
1.3.2.1. Выбор типа анализа и его опций.
1.3.2.2. Приложение нагрузок.
1.3.2.3 Запуск на счет.
1.3.3. Постпроцессорная обработка.
1.3.3.1. Постпроцессор общего назначения.
1.3.3.2. Постпроцессор истории нагружения.
1.4. Типы основных файлов, создаваемых и используемых программой.
Глава 2. Методика работы с программой при решении статических прочностных задач.
2.1. Основные типы и имена элементов.
2.2. Основные команды пакетного и интерактивного режимов.
2.2.1. Пример 2.1. Полоса с отверстием. Постановка задачи.
2.2.2. Построение модели.
2.2.2.1. Ввод имени задачи.
2.2.2.2. Ввод заголовка и системы единиц.
2.2.2.3. Ввод заголовка и системы единиц в примере 2.1.
2.2.2.4. Ввод типов элементов.
2.2.2.5. Ввод типов элементов в примере 2.1.
2.2.2.6. Ввод констант элементов.
2.22.7. Ввод констант элементов в примере 2.1.
2.2.2.8. Задание свойств материала.
2.2.2.9. Задание свойств материала в примере 2.1.
2.2.2.10. Построение модели.
2.2.2.10.1. Моделирование «сверху-вниз».
2.2.2.10.2. Моделирование «снизу-вверх».
2.2.2.10.3. Моделирование с применением булевых операций.
2.2.2.11. Построение модели в примере 2.1.
2.2.3. Построение сетки.
2.2.3.1. Выбор метода построения сетки.
2.2.3.2. Построение произвольной (free) сетки.
2.2.3.3. Построение упорядоченной (mapped) сетки.
2.2.3.4. Построение сетки в примере 2.1.
2.2.4. Приложение нагрузок и получение решения.
2.2.4.1. Граничные условия.
2.2.4.2. Сосредоточенные нагрузки (силы и моменты сил).
2.2.4.3. Поверхностные нагрузки.
2.2.4.3.1. Приложение распределенной нагрузки к балкам.
2.2.4.3.2. Установление связи величины поверхностной нагрузки с номерами узлов.
2.2.4.3.3. Задание градиента поверхностной нагрузки.
2.2.4.4. Температура (TEMP).
2.2.4.5. Инициализация решения.
2.2.4.6. Приложение нагрузок и получение решения в примере 2.1.
2.2.5. Обработка, печать и сохранение результатов (постпроцессорная обработка).
2.2.5.1. Сохранение и восстановление результатов.
2.2.5.2. Чтение результатов.
2.2.5.3. Показ деформированной формы модели.
2.2.5.4. Графическое представление результатов.
2.2.5.5. Векторный дисплей.
2.2.5.6. Дисплей граничных условий и реакций опор.
2.2.5.1. Представление результатов в табличной форме.
2.2.5.8. Сохранение результатов в файле.
2.2.5.8.1. Печать в файл текстовых результатов.
2.2.5.8.2. Изображение рисунков и графиков.
2.2.5.9. Обработка результатов в примере 2.1.
Глава 3. Примеры программ.
3.1. Стержневые и балочные конструкции.
3.1.1. Консольная балка.
3.1.2. Плоский изгиб балки.
3.1.3. Определение реакций опор и усилий в стержнях плоской фермы.
3.1.4. Расчет составных рам (система двух тел).
3.1.5. Определение реакций опор и внутренних связей составной конструкции (система трех тел).
3.1.6. Кручение стержней.
3.1.7. Кривые стержни.
3.1.8. Начальные деформации.
3.1.9. Температурные напряжения.
3.2. Плоские задачи.
3.2.1. Статический анализ уголкового кронштейна.
3.2.1.1. Создание модели.
3.2.1.2. Построение сетки.
3.2.1.3. Получение решения.
3.2.1.4. Анализ результатов.
3.2.1.5. Выход из ANSYS.
3.3. Пространственные задачи.
3.3.1. Толстостенный цилиндр под внутренним давлением.
3.3.1.1. Создание модели.
3.3.1.2. Построение сетки тетрагональных элементов.
3.3.1.3. Получение решения.
3.3.1.4. Анализ результатов.
3.3.1.5. Выход из ANSYS.
3.3.2. Статический анализ изогнутого стержня.
3.3.2.1. Пакетный (командный) режим работы.
3.3.2.2. Интерактивный режим работы.
Часть 3 НАИБОЛЕЕ УПОТРЕБИТЕЛЬНЫЕ КОМАНДЫ ANSYS.
Литература.
Об авторах.



Бесплатно скачать электронную книгу в удобном формате, смотреть и читать:
Скачать книгу ANSYS в руках инженера, практическое руководство, Каплун А.Б., Морозов Е.М., Олферьева М.А., 2015 - fileskachat.com, быстрое и бесплатное скачивание.

Скачать djvu
Ниже можно купить эту книгу по лучшей цене со скидкой с доставкой по всей России.Купить эту книгу


Скачать - djvu - Яндекс.Диск.




Теги: учебник по информатике :: информатика :: компьютеры :: Каплун :: Морозов :: Олферьева