本書主要面向土木工程的學習人員和科研、設計人員,針對土木工程中的一些主要力學問題,全面詳細地介紹了其建模要點,並提供相應的經典算例。全書通俗易懂、內容豐富且全面,極具參考價值。
全書共分15章,首先介紹了ANSYS軟件的歷史和發展技術歷程,然后對土木工程結構的一些建模要點和方法進行了歸納,並在介紹ANSYS基本操作和界面的基礎上,全面闡述了其APDL語言、網格划分技術和前后處理技術,深入介紹了土木工程結構中的桿系結構、實體結構的靜力分析方法。
以這些技術和方法為基礎,以土木工程結構為分析對象,詳細介紹了土木工程結構各種力學問題的分析理論和分析流程,借助眾多的經典實例深入闡述了ANSYS與土木工程分析相關的分析技術,包括非線性問題、穩定問題、動力問題、混凝土問題、單元生死問題、殘余應力問題、隧道開挖、薄壁結構、可靠度問題和索類結構問題等多個力學問題和現象,每個力學問題均提供了詳細的建模要點、分析過程和學習范例。讀者通過研讀本書,可以快速全面掌握ANSYS在土木工程中的應用方法,便於讀者掌握有限元方法和ANSYS操作,提高解決工程結構實際問題的能力。
本書內容全面完整、針對性強、實用性好,可作為面向高等院校土木、水利和機械等工科專業的本科生或研究生教材,也可以作為工程設計人員的參考書籍。
李立峰,博士、教授,GaTech訪問學者,主要從事橋梁抗震研究、鋼混組合結構受力性能研究和仿真分析研究,先后主持和參與國家自然科學基金、交通部西部等多項科研課題,參編專著和教材4部,發表論文30余篇,2010年度第五屆中國青年科技獎「全國十佳」。
王連華,副教授,教育部新世紀人才,UIUC訪問學者。主要從事橋梁工程的教學和研究工作。先后主持和參與國家自然科學基金、交通部西部項目、教育部新世紀人才項目等20余項項目的科研工作。已發表論文80多篇,其中SCI收錄近30篇。
目錄
第1章 概述
1.1 ANSYS的歷史
1.2 ANSYS的功能
1.3 ANSYS1 6.0版本的新亮點
本章小結
第2章 制定ANSYS分析方案
2.1 概述
2.2 確定分析類型
2.3 建模
2.3.1 整體受力或局部受力
2.3.2 模型對稱性
2.3.3 選用合理的單元類型
2.3.4 網格離散方案
2.3.5 處理連接關系
2.3.6 預留荷載作用位置
2.3.7 制定求解過程方案
2.3.8 專題分析
2.4 典型的分析過程
2.5 一個簡單的分析例子(GUI方式)
本章小結
第3章 模型建立
3.1 單位設置
3.2 坐標系和工作平面
3.2.1 全局和局部坐標系
3.2.2 活動坐標系
3.2.3 顯示坐標系
3.2.4 節點坐標系
3.2.5 單元坐標系
3.2.6 結果坐標系
3.2.7 工作平面
3.3 顯示設置
3.3.1 編號和顏色顯示控制
3.3.2 邊界條件和荷載的顯示設置
3.3.3 尺寸和形狀
3.4 實體模型的建立
3.4.1 自底向上建模
3.4.2 自頂向下建模
3.5 實體建模—導入AutoCAD模型
3.6 布爾運算
3.6.1 布爾運算的設置
3.6.2 布爾操作
3.6.3 布爾操作注意要點
3.7 實體建模實例
本章小結
第4章 網格划分
4.1 網格划分流程
4.1.1 設置單元屬性
4.1.2 設置網格划分尺寸
4.1.3 選擇網格划分方法
4.1.4 生成網格
4.1.5 網格檢查與修改
4.2 實體分網技術
4.2.1 單元屬性設置
4.2.2 網格划分尺寸控制
4.2.3 自由網格和映射網格
4.3 高級分網技術
4.3.1 掃掠生成體網格
4.3.2 過渡金字塔單元
4.3.3 自適應網格划分
4.4 單元形狀及網格檢查
4.4.1 單元形狀檢查
4.4.2 網格有效性檢查
4.5 網格修改
4.5.1 重新划分網格
4.5.2 清除網格
4.5.3 細化網格
4.5.4 四面體單元的修改
4.6 直接建模
4.6.1 節點
4.6.2 單元
4.7 網格划分實例
……
第5章 加載與求解
第6章 結果后處理
第7章 APDL語言
第8章 桿系結構分析
第9章 其他實體結構
第10章 結構非線性
第11章 結構穩定
第12章 結構動力學問題
第13章 混凝土結構分析
第14章 典型結構分析專題
第15章 索類結構分析
1.1 ANSYS的歷史
1.2 ANSYS的功能
1.3 ANSYS1 6.0版本的新亮點
本章小結
第2章 制定ANSYS分析方案
2.1 概述
2.2 確定分析類型
2.3 建模
2.3.1 整體受力或局部受力
2.3.2 模型對稱性
2.3.3 選用合理的單元類型
2.3.4 網格離散方案
2.3.5 處理連接關系
2.3.6 預留荷載作用位置
2.3.7 制定求解過程方案
2.3.8 專題分析
2.4 典型的分析過程
2.5 一個簡單的分析例子(GUI方式)
本章小結
第3章 模型建立
3.1 單位設置
3.2 坐標系和工作平面
3.2.1 全局和局部坐標系
3.2.2 活動坐標系
3.2.3 顯示坐標系
3.2.4 節點坐標系
3.2.5 單元坐標系
3.2.6 結果坐標系
3.2.7 工作平面
3.3 顯示設置
3.3.1 編號和顏色顯示控制
3.3.2 邊界條件和荷載的顯示設置
3.3.3 尺寸和形狀
3.4 實體模型的建立
3.4.1 自底向上建模
3.4.2 自頂向下建模
3.5 實體建模—導入AutoCAD模型
3.6 布爾運算
3.6.1 布爾運算的設置
3.6.2 布爾操作
3.6.3 布爾操作注意要點
3.7 實體建模實例
本章小結
第4章 網格划分
4.1 網格划分流程
4.1.1 設置單元屬性
4.1.2 設置網格划分尺寸
4.1.3 選擇網格划分方法
4.1.4 生成網格
4.1.5 網格檢查與修改
4.2 實體分網技術
4.2.1 單元屬性設置
4.2.2 網格划分尺寸控制
4.2.3 自由網格和映射網格
4.3 高級分網技術
4.3.1 掃掠生成體網格
4.3.2 過渡金字塔單元
4.3.3 自適應網格划分
4.4 單元形狀及網格檢查
4.4.1 單元形狀檢查
4.4.2 網格有效性檢查
4.5 網格修改
4.5.1 重新划分網格
4.5.2 清除網格
4.5.3 細化網格
4.5.4 四面體單元的修改
4.6 直接建模
4.6.1 節點
4.6.2 單元
4.7 網格划分實例
……
第5章 加載與求解
第6章 結果后處理
第7章 APDL語言
第8章 桿系結構分析
第9章 其他實體結構
第10章 結構非線性
第11章 結構穩定
第12章 結構動力學問題
第13章 混凝土結構分析
第14章 典型結構分析專題
第15章 索類結構分析
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