具体描述
本书重点讲述了如何利用ANSYS有限元软件求解目前工程中普遍存在的各种热与电磁学分析问题。本书通过丰富的实例进行讲解，尤其适合刚刚接触ANSYS并渴望快速入门的工程技术人员。 全书本着深入浅出的原则，按图形用户界面和命令流两种方式就如何对问题进行分析进行讲解。本书的一大特色是以“提示”的形式提供大量的技能技巧。
本书前言
特色及评论
文章
好的，这是一份针对一本名为《ANSYS工程应用教学：热与电磁学篇》的图书，但不包含该书内容的、详细的图书简介，旨在介绍其他工程领域或软件应用。 --- 图书简介：现代结构动力学与有限元分析实践 聚焦于力学、材料与前沿仿真技术 图书名称：现代结构动力学与有限元分析实践：从理论到工程案例的深度解析 作者： [此处留空，或填写虚构的资深工程师/学者姓名] 出版社： [此处留空，或填写虚构的专业技术出版社名称] ISBN： [此处留空，或填写虚构的ISBN号] --- 内容概述与定位 在当代工程设计与分析领域，对结构动态响应的精确预测是确保结构安全、可靠性和使用寿命的关键。本书《现代结构动力学与有限元分析实践》旨在为机械、土木、航空航天以及材料工程领域的专业人士、研究生和高级本科生提供一个全面、深入且注重实践的指南。它系统地阐述了结构动力学的基本理论框架，并将其与强大的通用有限元分析（FEA）软件工具相结合，重点关注非线性动力学、冲击响应、振动控制以及材料失效分析等前沿课题。 本书的基石在于构建扎实的理论基础，同时紧密结合实际工程问题。我们不局限于线弹性静力分析，而是深入探讨了材料的粘弹性、塑性变形、疲劳累积以及复杂载荷下的瞬态响应。通过大量的工程实例演示，读者将掌握如何利用FEA软件建立高保真度的动态模型，并准确解释和验证仿真结果。 核心章节与技术深度解析 本书结构严谨，内容涵盖了从基础原理到复杂应用的全过程，共分为六大部分： 第一部分：结构动力学基础与模态分析的进阶 本部分重新回顾了单自由度与多自由度系统的基本运动方程，重点转向无阻尼和粘滞阻尼系统的自由振动与强迫振动分析。特别关注模态叠加法在求解大型复杂结构动态问题中的应用效率与精度控制。深入探讨了模态有效质量、刚度修正技术，以及如何处理包含非均匀阻尼和接触边界的实际系统。内容强调了如何从实验模态分析（EMA）数据中提取物理参数，并用于校正数值模型（Model Updating）。 第二部分：瞬态响应与冲击动力学模拟 这是本书实践性的核心。详细介绍了隐式与显式积分算法在求解瞬态问题中的适用性、收敛性特征和计算效率的权衡。在冲击动力学方面，本书聚焦于高应变率材料的本构模型（如Johnson-Cook模型、Cowper-Symonds模型），并演示了如何精确模拟短时、高能量输入载荷（如碰撞、爆炸冲击）下的结构变形、能量吸收路径及损伤起始点。内容包含对时间步长选择、接触算法（如侵入式与非侵入式接触）的敏感性分析。 第三部分：非线性动力学与材料行为建模 现代结构往往在极限载荷下工作，因此非线性行为是不可或缺的分析内容。本部分深入剖析了几何非线性和材料非线性的耦合效应。在材料方面，详述了金属的塑性流动准则（如Von Mises、Tresca）、硬化规律（随动强化与包辛格效应）的有限元实现。对于复合材料，介绍了先进的层合板理论（如First Order Shear Deformation Theory, FSDT）在动力学分析中的应用。重点讲解了如何利用非线性迭代技术（如牛顿-拉夫森法）稳定求解大变形下的动态问题。 第四部分：振动控制与主动/被动减振技术 随着结构轻量化和高精度要求的提升，主动和被动减振技术成为关键研究方向。本部分系统介绍了调谐质量阻尼器（TMD）、粘滞阻尼器、粘弹性阻尼器的理论建模与有限元集成方法。重点在于如何通过优化算法（如遗传算法、粒子群优化）确定最佳的阻尼器布置位置和参数。此外，还涉及主动控制系统（如基于LQR/H-infinity控制的反馈控制）在FEA环境下的半实物仿真验证方法。 第五部分：疲劳寿命预测与损伤容限设计 结构在长期运行过程中，疲劳是主要的失效模式。本书将动力学分析结果与疲劳理论相结合。详细介绍了应力-应变寿命法（S-N法）和应变寿命法（E-N法）的参数提取与计算流程。更进一步，本书探讨了损伤容限（Damage Tolerance）的设计理念，演示了如何利用裂纹扩展模型（如Paris-Erdogan定律）进行断裂力学分析，并结合显式动力学方法模拟裂纹的快速扩展过程。 第六部分：先进应用案例与方法论指导 最后一部分通过多个跨领域的复杂工程案例，指导读者整合前五部分学到的知识： 1. 高速列车轮轨接触的瞬态动力学分析：涉及非线性接触、摩擦力与轨道耦合响应。 2. 航空发动机叶片的颤振分析与阻尼优化：结合气动弹性（Aeroelasticity）基础概念。 3. 桥梁在地震波作用下的非线性响应评估：包括基础支座的非线性建模与场地效应模拟。 本书的独特价值 理论与软件的深度融合： 不仅提供软件操作步骤，更深入挖掘每一步操作背后的力学和数值原理。 面向高阶工程问题： 专注于非线性、瞬态和材料失效等实际工程中最具挑战性的领域。 清晰的验证与后处理方法： 强调如何通过能量平衡图、应变率云图、时间历程曲线等工具，对复杂的动态仿真结果进行科学的物理意义解读和可靠性评估。 通过研读本书，读者将不再仅仅是软件的操作者，而是能够独立构建、求解和验证复杂工程结构动力学问题的分析专家。
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