非线性有限元ANSYS实战详解：从基础到高级习题与解答

非线性有限元是一门在工程计算中广泛应用的高级理论和技术，特别是在结构力学、材料科学以及流体动力学等领域。本资料是陈章华编著的《非线性有限元课程ANSYS10.0》练习指南，旨在通过实际案例帮助学习者理解和掌握ANSYS这一流行的有限元分析软件在处理非线性问题上的能力。该书共分为两个部分：基本部分和提高部分。 在基本部分，涵盖了各种典型的非线性问题的模拟。例如： 1. Exercise 1涉及矩形板的静力分析，其中板受均布拉力，需演示中心圆孔对整体应力分布的影响。 2. Exercise 2探讨厚壁筒在内压下的稳定性和应力分布，模拟了实际结构在承受高压下的响应。 3. Exercise 3针对圆棒拉伸时可能出现的颈缩现象，演示如何用ANSYS捕捉材料的非线性行为。 4. Exercise 4研究薄壁圆筒的均匀拉伸问题，可能涉及到材料的塑性行为。 5. Exercise 5和6分别处理剪切锁定与体积锁定问题，展示了在不同复杂边界条件下的分析方法。 6. Exercise 7至8模拟了弹塑性扭转和超弹性球的压缩，涉及材料的非线性变形和应力-应变关系。 7. Exercise 9模拟长圆柱在侧挤压下的接触问题，考察接触力学和摩擦的影响。 提高部分则深入到更复杂的力学现象和工程应用，如： 11. Exercise 11处理瞬态热传导问题，涉及温度场随时间变化的分析。 12. Exercise 12通过生死单元（Damage Model）研究三点弯曲梁的裂纹扩展，涉及材料破坏和失效分析。 13. Exercise 13对I形钢柱进行非线性屈曲分析，考察结构稳定性与载荷的交互作用。 14. Exercise 14模拟相变问题，可能涉及材料的相变过程中的力学行为。 15. Exercise 15至16分别探讨巷洞开挖和边坡滑移这类岩土力学问题，展示了ANSYS在动态和地质灾害模拟中的作用。 17. Exercise 17和18通过ANSYS-LSDYNA模拟陶瓷棒冲击侵彻铝板的过程以及解决restart问题，体现了多体碰撞和动力学仿真能力。 19. 最后，Exercise 19关注含有裂纹等复杂几何结构的分析，展示了ANSYS处理缺陷问题的能力。 这个指南提供了一个实用的学习路径，通过一系列具体的非线性有限元实例，帮助读者熟练掌握ANSYS软件，并将其应用于实际工程场景中，提升设计和分析的精度和效率。