第1篇 第1章 有限元分析概述 1 1.1 有限元法发展综述 2 1.1.1 有限元法的孕育和发展 2 1.1.2 有限元法的基本思想 3 1.1.3 有限元的发展趋势 4 1.2 工程问题的数学物理方程 6 1.2.1 工程问题的数学物理方程概述 6 1.2.2 变分函数 10 1.2.3 插值函数 10 1.2.4 形函数 10 1.2.5 刚度矩阵 11 1.2.6 连通性 11 1.2.7 边界条件 11 1.2.8 圆柱坐标系中的问题 12 1.2.9 直接方法 13 1.3 有限元的解题步骤 13 1.4 本章小结 14 第2章 几何建模 15 2.1 Workbench 2020平台及模块 16 2.1.1 Workbench 2020平台界面 16 2.1.2 菜单栏 17 2.1.3 工具栏 23 2.1.4 工具箱 23 2.2 几何建模 27 2.2.1 几何建模平台 28 2.2.2 菜单栏 28 2.2.3 工具栏 36 2.2.4 常用命令栏 38 2.2.5 模型树 38 2.2.6 几何建模实例——连接板 40 2.3 本章小结 47 第3章 网格划分 48 3.1 网格划分概述 49 3.1.1 网格划分适用领域 49 3.1.2 网格划分方法 49 3.1.3 网格默认设置 52 3.1.4 网格尺寸设置 53 3.1.5 网格质量设置 55 3.1.6 网格膨胀层设置 61 3.1.7 网格高级选项设置 63 3.1.8 网格统计设置 64 3.2 网格划分实例 64 3.2.1 实例1——网格尺寸控制 64 3.2.2 实例2——扫掠网格划分 71 3.2.3 实例3——多区域网格划分 74 3.2.4 实例4——CDB网格导入 78 3.2.5 实例5——BDF网格导入 82 3.3 本章小结 84 第4章 后处理 85 4.1 后处理概述 86 4.1.1 查看结果 86 4.1.2 显示结果 89 4.1.3 显示变形 89 4.1.4 应力和应变 90 4.1.5 接触结果 91 4.1.6 显示自定义结果 92 4.2 案例分析 93 4.2.1 问题描述 93 4.2.2 建立分析项目 93 4.2.3 导入几何体 94 4.2.4 添加材料库 95 4.2.5 添加模型材料属性 96 4.2.6 划分网格 97 4.2.7 施加载荷与约束 98 4.2.8 结果后处理 99 4.2.9 保存与退出 103 4.3 本章小结 103 第2篇 第5章 结构静力学分析 104 5.1 线性静力学分析简介 105 5.1.1 线性静力学分析 105 5.1.2 线性静力学分析流程 106 5.1.3 线性静力学分析基础 106 5.2 实例1——实体静力学分析 106 5.2.1 问题描述 107 5.2.2 建立分析项目 107 5.2.3 导入几何体 107 5.2.4 添加材料库 108 5.2.5 添加模型材料属性 110 5.2.6 划分网格 111 5.2.7 施加载荷与约束 111 5.2.8 结果后处理 113 5.2.9 保存与退出 115 5.2.10 读者演练 115 5.3 实例2——梁单元线性静力学分析 115 5.3.1 问题描述 116 5.3.2 建立分析项目 116 5.3.3 创建几何体 116 5.3.4 添加材料库 120 5.3.5 添加模型材料属性 121 5.3.6 划分网格 122 5.3.7 施加载荷与约束 123 5.3.8 结果后处理 125 5.3.9 保存与退出 127 5.3.10 读者演练 127 5.4 实例3——板单元静力学分析 128 5.4.1 问题描述 128 5.4.2 建立分析项目 128 5.4.3 创建几何体 129 5.4.4 添加材料库 129 5.4.5 添加模型材料属性 130 5.4.6 划分网格 131 5.4.7 施加载荷与约束 131 5.4.8 结果后处理 133 5.4.9 保存与退出 134 5.4.10 读者演练 135 5.5 本章小结 135 第6章 模态分析 136 6.1 结构动力学分析简介 137 6.1.1 结构动力学分析 137 6.1.2 结构动力学分析的阻尼 137 6.2 模态分析简介 138 6.2.1 模态分析概述 138 6.2.2 模态分析基础 139 6.2.3 预应力模态分析 139 6.3 实例1——方杆模态分析 139 6.3.1 问题描述 140 6.3.2 建立分析项目 140 6.3.3 创建几何体 140 6.3.4 添加材料库 141 6.3.5 添加模型材料属性 142 6.3.6 划分网格 143 6.3.7 施加载荷与约束 143 6.3.8 结果后处理 145 6.3.9 保存与退出 147 6.4 实例2——方板在预压力下的模态分析 148 6.4.1 问题描述 148 6.4.2 建立分析项目 148 6.4.3 创建几何体 148 6.4.4 添加材料库 149 6.4.5 添加模型材料属性 151 6.4.6 划分网格 151 6.4.7 施加载荷与约束 152 6.4.8 模态分析 153 6.4.9 结果后处理 154 6.4.10 保存与退出 156 6.5 实例3——方板在预拉力下的模态分析 156 6.5.1 问题描述 156 6.5.2 修改外载荷数据 156 6.5.3 模态分析（1） 157 6.5.4 结果后处理 157 6.5.5 保存与退出 158 6.5.6 结论 159 6.6 实例4——方板在阻尼下的模态分析 159 6.6.1 问题描述 159 6.6.2 模态分析（2） 159 6.6.3 结果后处理 160 6.6.4 保存与退出 161 6.7 本章小结 161 第7章 谐响应分析 162 7.1 谐响应分析简介 163 7.1.1 谐响应分析概述 163 7.1.2 谐响应分析的载荷与输出 163 7.1.3 谐响应分析通用方程 164 7.2 实例1——梁单元谐响应分析 164 7.2.1 问题描述 164 7.2.2 建立分析项目 164 7.2.3 创建模态分析项目 165 7.2.4 材料选择 166 7.2.5 施加载荷与约束 166 7.2.6 模态求解 168 7.2.7 结果后处理（1） 168 7.2.8 创建谐响应分析项目 170 7.2.9 施加载荷与约束 171 7.2.10 谐响应计算 172 7.2.11 结果后处理（2） 172 7.2.12 保存与退出 174 7.3 实例2——实体单元谐响应分析 175 7.3.1 问题描述 175 7.