本书详细介绍有限元方法的基础理论、常见机械结构的建模方法以及ANSYS软件在机械结构分析中的应用。基于弹性力学的虚功原理介绍有限元方法的基本原理，包括刚度矩阵的推导、材料模型的建立和常见机械零件的建模方法，并结合机械结构的热分析介绍多物理场的耦合分析方法。机械零件的接触性质和包含零件接触特性的整机建模方法是本书的落脚点。在介绍常用的接触单元及其使用方法之后，阐述机械零件微观粗糙表面的接触性质、建模方法以及在有限元分析软件中的使用方法。在介绍有限元方法和机械结构建模方法之后，结合机械结构分析的需要，介绍ANSYS软件的经典界面和Workbench界面的使用方法，并在此基础上，介绍基于ANSYS软件的用户开发工具APDL语言的使用方法。
本书可供机械工程专业高年级本科生、研究生和从事机械结构设计的工程师参考使用。

前言
第1章 绪论
1.1 有限元法的起源和发展
1.2 有限元分析的过程
1.3 计算机辅助工程
练习题
参考文献
第2章 有限元法的基本原理
2.1 弹性力学的基本方程
2.2 平面问题
2.3 基于虚功原理的有限元方法
练习题
参考文献
第3章 结构分析中的常用单元
3.1 等参元
3.2 梁单元
3.3 壳单元
3.4 接触单元
3.5 弹簧-阻尼单元
3.6 质点单元
练习题
参考文献
第4章 材料的力学性质和建模
4.1 材料的一维力学性质
4.2 材料的弹性、塑性和黏性性质
4.3 复杂应力状态下的材料性质和强度理论
4.4 材料的本构关系
4.5 常用的材料模型
4.6 非线性材料的计算过程
练习题
参考文献
第5章 机械动态性能的分析方法
5.1 计算模态分析
5.2 试验模态分析
5.3 瞬态响应分析
练习题
参考文献
第6章 机械结构的建模方法
6.1 不同类型单元的混合使用
6.2 网格生成算法及质量评价
6.3 尖角问题
6.4 集中力问题
6.5 圣维南原理与应用
6.6 常见机械结构的建模方法
练习题
参考文献
第7章 机械零件的接触性质和整机建模方法
7.1 机械零件表面的几何特征
7.2 表面的接触性质
7.3 表面接触特性参数的获取
7.4 表面接触数据在整机分析中的应用
7.5 包含接触特性的整机模态分析
练习题
参考文献
第8章 结构的热分析
8.1 传热学的基本原理
8.2 热分析的有限元方法
8.3 热应力分析
练习题
参考文献
第9章 ANSYS经典界面的使用
9.1 ANSYS软件概述
9.2 ANSYS的启动
9.3 前处理
9.4 求解
9.5 后处理
9.6 分析报告
练习题
参考文献
第10章 ANSYS Workbench的使用
10.1 ANSYS Workbench概述
10.2 前处理
10.3 Design Modeler的使用
10.4 ANSYS Mechanical的使用
练习题
参考文献
第11章 APDL语言
11.1 APDL语言概述
11.2 变量定义
11.3 赋值语句
11.4 数组
11.5 条件语句
11.6 循环语句
11.7 数据提取
11.8 输入输出语句
11.9 文件创建
11.10 宏
11.11 有限元相关的常用命令
11.12 用户界面开发
练习题
参考文献