ADINA在水利工程中的套用與開發 CAE分析大系

《ADINA在水利工程中的套用與開發 CAE分析大系》是2017年12月1日人民郵電出版社出版的圖書，由岑威鈞，周濤，熊堃編寫。

基本介紹

• 中文名：ADINA在水利工程中的套用與開發 CAE分析大系
• 作者：岑威鈞，周濤，熊堃
• 出版時間：2017年12月1日
• 出版社：人民郵電出版社
• ISBN：9787115469625

內容簡介

全書分為3篇，內容由淺入深，循序漸進，適合於不同需求的讀者閱讀、學習。1篇為基礎篇，共5章（1章～5章），主要介紹ADINA的基本功能、基礎操作、使用技術、命令流和常用本構模型；2篇為套用篇，共9章（6章～14章），涉及溫度場、滲流場、固結分析、頻域分析、重力壩結構、拱壩結構、結構-水體相互作用、邊坡穩定和隧洞等專業問題；第3篇為開發篇，共4章（15章～18章），包含本構模型的二次開發，ADINA數據外部交換與綜合調用，黏彈性邊界及地震波動輸入，以及土石壩地震波動反應分析。

本書提供書中案例需要的相關計算檔案，讀者可自行下載查看、使用。

本書可供水利工程、岩土工程和結構工程等領域的高校教師、科研人員、工程技術人員、研究生和高年級本科生在使用ADINA時參考。

圖書目錄

第1篇　基礎篇

第1章　ADINA基本功能與開發設定　10

1．1　ADINA概述　10

1．1．1　ADINA軟體簡介　10

1．1．2　ADINA主要功能模組介紹　10

1．2　用戶界面及基本操作　11

1．2．1　AUI簡介　11

1．2．2　啟動和退出AUI　12

1．2．3　AUI界面介紹　12

1．2．4　常用選單及基本操作　13

1．3　ADINA檔案類型　15

1．3．1　前處理和計算設定檔案　15

1．3．2　求解與結果檔案　15

1．3．3　後處理檔案　15

1．3．4　輸入檔案　16

1．3．5　輸出檔案　16

1．3．6　其他類型檔案　16

1．3．7　ADINA不同模組使用到的檔案　17

1．4　ADINA用戶手冊　17

1．5　二次開發的相關設定　18

第2章　ADINA基本操作　20

2．1　建模方式選擇　20

2．1．1　Native幾何建模　20

2．1．2　Parasolid幾何建模　23

2．1．3　圖形軟體建模　24

2．1．4　文本方式建模　26

2．2　坐標系的靈活套用　26

2．2．1　全局坐標系和局部坐標系　27

2．2．2　幾何坐標架和單元局部坐標系　28

2．2．3　結果轉換坐標系　29

2．2．4　斜坐標系和正交軸系　30

2．2．5　材料軸和初始應變軸　31

2．3　格線剖分形式　33

2．3．1　格線基本要求　33

2．3．2　格線剖分方式　34

2．3．3　格線的連續性檢查　35

2．3．4　不連續格線的粘結　37

2．3．5　不連續格線的接觸綁定　37

2．3．6　其他格線功能　39

2．4　後處理高級分析　40

2．4．1　雲圖/等值線圖繪製　40

2．4．2　矢量圖繪製　42

2．4．3　包絡圖繪製　43

2．4．4　曲線圖繪製　44

2．4．5　結果列表　46

2．5　Zone使用技巧　46

2．5．1　Zone命令特點　46

2．5．2　Zone命令相關操作　47

第3章　ADINA高級使用技術　49

3．1　複雜邊界條件施加　49

3．1．1　約束方程　49

3．1．2　剛性連線　50

3．1．3　流固耦合邊界　50

3．2　複雜荷載施加　51

3．2．1　時間函式和時間步　51

3．2．2　空間函式　53

3．2．3　荷載的施加　54

3．3　初始條件施加　54

3．4　初應力及初始應力場設定　56

3．4．1　施加初始應變和應力　56

3．4．2　初始應力場設定　58

3．5　施工載入模擬（單元生死技術）　61

3．6　接觸設定　62

3．6．1　接觸設定　62

3．6．2　接觸收斂性的提高　65

3．7　重啟動功能　66

3．7．1　重啟動分析套用範圍　66

3．7．2　重啟動分析的設定　66

3．8　計算記憶體分配技巧　67

3．8．1　AUI記憶體分配　67

3．8．2　求解記憶體設定　68

第4章　ADINA命令流　70

4．1　命令流特點及一般書寫規則　70

4．2　前處理和計算功能部分——*．in檔案命令流　71

4．2．1　檔案基本設定　71

4．2．2　幾何建模與格線剖分設定　72

4．2．3　單元組信息設定　74

4．2．4　材料屬性設定　76

4．2．5　邊界條件設定　77

4．2．6　荷載設定　78

4．2．7　分析類型設定　80

4．2．8　計算參數設定　81

4．3　後處理部分——*．plo檔案命令流　82

4．3．1　基本設定　82

4．3．2　繪製雲圖（等值線）及相關設定　82

4．3．3　定義物理量　83

4．3．4　定義“模型點”和“模型線”　83

4．3．5　繪製物理量曲線圖　83

4．3．6　輸出物理量　84

4．4　命令流的調用　86

4．5　命令流書寫舉例　87

第5章　水利工程常用本構模型　90

5．1　應力與應變　90

5．1．1　應力與應力張量　90

5．1．2　應力張量不變數與偏應力張量不變數　90

5．1．3　應變張量及其分解　92

5．2　彈性模型　93

5．2．1　線彈性材料模型　94

5．2．2　非線性彈性材料模型　97

5．2．3　套用舉例　98

5．3　Mohr-Coulomb模型　99

5．3．1　M-C模型基本理論　99

5．3．2　M-C模型使用設定　100

5．3．3　套用舉例　101

5．4　Drucker-Prager模型　102

5．4．1　D-P模型理論　102

5．4．2　D-P模型使用設定　103

5．4．3　套用舉例　104

5．5　Cam-clay模型　105

5．5．1　Cam-clay模型理論　105

5．5．2　Cam-clay模型使用設定　107

5．5．3　套用舉例　107

5．6　Concrete模型　109

5．6．1　單軸應力應變關係　109

5．6．2　多軸應力應變關係　110

5．6．3　Concrete模型使用設定　112

5．6．4　套用舉例　113

第2篇　套用篇

第6章　溫度場分析　116

6．1　熱傳導基本理論　116

6．2　ADINA-T中溫度荷載的設定　117

6．2．1　溫度荷載的施加方式　117

6．2．2　對流荷載　117

6．2．3　輻射荷載　118

6．2．4　熱流荷載　119

6．3　穩定溫度場分析　120

6．3．1　混凝土保溫板效果分析　120

6．3．2　混凝土重力壩穩定溫度場　122

6．4　非穩定溫度場分析　125

6．4．1　工程背景　125

6．4．2　建模及求解　126

6．4．3　結果分析　127

第7章　滲流場分析　131

7．1　滲流計算基本理論與設定　131

7．1．1　滲流場基本理論　131

7．1．2　ADINA中滲流計算功能　132

7．1．3　ADINA中滲透係數的設定　132

7．2　有壓滲流分析　133

7．2．1　ADINA自帶算例　133

7．2．2　閘基滲流分析　134

7．3　無壓滲流分析　136

7．3．1　ADINA自帶算例　137

7．3．2　土石壩滲流分析　139

7．3．3　存在的問題及改進方法　144

7．4　滲流場與應力場耦合計算　144

第8章　固結分析　146

8．1　ADINA固結分析功能　146

8．2　一維土柱固結分析　147

8．2．1　單向排水　147

8．2．2　雙向排水　154

8．3　曼德爾效應模擬　155

8．3．1　算例簡述　155

8．3．2　建模與求解　155

8．3．3　結果分析　156

8．4　軟土地基排水固結分析　157

8．4．1　問題描述　157

8．4．2　建模與求解　158

8．4．3　結果分析　160

第9章　頻域分析　164

9．1　頻域分析基本理論　164

9．1．1　模態分析　164

9．1．2　反應譜法　164

9．2　模態分析實例　166

9．2．1　問題描述　166

9．2．2　建模及求解　167

9．2．3　結果分析　169

9．3　反應譜法分析實例　171

9．3．1　問題描述　171

9．3．2　模型建立及模態分析　171

9．3．3　反應譜法求解動力反應　171

第10章　重力壩靜動力應力和穩定分析　177

10．1　重力壩結構分析概述　177

10．2　重力壩靜力分析　178

10．2．1　問題描述　178

10．2．2　建模與求解　178

10．2．3　結果分析　183

10．3　重力壩動力分析　186

10．3．1　問題描述　186

10．3．2　建模與求解　186

10．3．3　結果分析　189

10．4　重力壩抗滑穩定分析　192

10．4．1　靜力抗滑穩定　192

10．4．2　動力抗滑穩定　193

第11章　拱壩應力和整體穩定分析　194

11．1　拱壩結構分析要點　194

11．1．1　計算難點　194

11．1．2　拱壩溫度荷載計算方法　194

11．1．3　拱壩等效應力計算方法　196

11．2　拱壩靜力分析　198

11．2．1　問題描述　198

11．2．2　建模與求解　198

11．2．3　結果分析　205

11．3　拱壩動力分析　208

11．3．1　問題描述　208

11．3．2　建模與求解　208

11．3．3　反應譜法求解動力反應　209

11．4　拱壩整體穩定分析　213

11．4．1　拱壩整體穩定分析方法　213

11．4．2　建模中的注意事項　214

11．4．3　結果分析　215

第12章　結構-水體相互作用分析　217

12．1　結構-水體相互作用基本理論　217

12．1．1　附加質量法　217

12．1．2　ADINA勢流體理論　218

12．1．3　ADINA-FSI分析　219

12．2　附加質量法　220

12．2．1　問題描述　220

12．2．2　建模與求解　220

12．2．3　結果分析　223

12．3　ADINA勢流體法　226

12．3．1　問題描述　226

12．3．2　建模與求解　226

12．3．3　結果分析　230

12．4　ADINA-FSI分析　234

12．4．1　問題描述　234

12．4．2　建模及求解　235

12．4．3　結果分析　242

第13章　邊坡穩定分析　246

13．1　邊坡穩定分析方法　246

13．2　基於強度折減法的邊坡穩定計算及影響因素　247

13．2．1　問題描述　247

13．2．2　模型建立　247

13．2．3　折減係數的調整及安全係數取值　249

13．2．4　非線性計算中的相關設定　251

13．2．5　修改相關設定後的計算結果　256

13．2．6　其他影響因素　259

13．3　非均質邊坡穩定分析　260

13．3．1　問題描述　260

13．3．2　操作流程　261

13．3．3　結果分析　262

13．4　工程實例分析　264

13．4．1　工程概述　264

13．4．2　操作流程　265

13．4．3　結果分析　266

第14章　水工隧洞圍岩穩定及襯砌結構分析　273

14．1　水工隧洞分析概述　273

14．2　二維有壓隧洞襯砌支護模擬　274

14．2．1　算例描述　274

14．2．2　操作流程　275

14．2．3　結果分析　280

14．3　三維無壓隧洞開挖施工模擬　285

14．3．1　算例描述　285

14．3．2　操作流程　286

14．3．3　結果分析　290

第3篇　開發篇

第15章　自定義本構模型的二次開發　294

15．1　ADINA自定義材料用戶子程式及編譯　294

15．1．1　自定義材料用戶子程式簡介　294

15．1．2　編譯流程　296

15．2　鄧肯雙曲線模型二次開發　297

15．2．1　基本公式　297

15．2．2　開發流程　298

15．2．3　程式代碼　299

15．2．4　模型驗證　303

15．3　沈珠江彈塑性模型二次開發　305

15．3．1　基本公式　305

15．3．2　應力更新算法　308

15．3．3　開發注意事項　309

15．3．4　套用舉例　310

15．4　邊界面模型二次開發　312

15．4．1　基本公式　312

15．4．2　應力積分算法　313

15．4．3　三軸試驗數值模擬　318

15．4．4　模型套用　319

第16章　ADINA數據外部交換與綜合調用　321

16．1　ADINA格線信息的導出　321

16．2　外部格線信息的導入　322

16．2．1　命令流檔案的生成　322

16．2．2　約束信息的自動查找與設定　324

16．2．3　荷載的處理　325

16．3　後處理數據的自動導出和處理　329

16．4　常用程式段舉例　332

16．5　綜合調用實例1——基於溫度模組的滲流場精確計算程式　334

16．5．1　問題緣由　334

16．5．2　讀入數據檔案　335

16．5．3　程式運行及計算結果　335

16．6　綜合調用實例2——強度折減法邊坡穩定自動計算程式　337

16．6．1　編程思想　337

16．6．2　讀入數據檔案　337

16．6．3　程式運行及計算結果　338

第17章　黏彈性邊界及地震波動輸入　340

17．1　黏彈性邊界　340

17．1．1　黏彈性邊界的基本理論　340

17．1．2　黏彈性邊界的設定　342

17．2　黏彈性邊界與其他邊界比較　350

17．2．1　黏性邊界　350

17．2．2　固定邊界　351

17．2．3　遠置邊界　352

17．2．4　精確解　353

17．2．5　各類邊界比較　354

17．3　地震波動輸入　355

17．4　基於黏彈性邊界的地震波動反應分析　357

17．4．1　問題描述　357

17．4．2　建模及求解　357

17．4．3　結果提取　367

第18章　土石壩地震波動反應分析　369

18．1　基於AUI的土石壩二維地震波動反應分析　369

18．1．1　工程概況及計算條件　369

18．1．2　建模與計算　370

18．1．3　成果輸出　372

18．2　基於ADINA計算平台的地震波動反應分析軟體開發　374

18．2．1　地震波動輸入的開發流程　374

18．2．2　SWRA3D軟體基本功能　374

18．2．3　SWRA3D軟體使用流程　375

18．2．4　SWRA3D軟體輸入和輸出檔案　376

18．3　土石壩三維地震波動反應分析　377

18．3．1　工程概況　377

18．3．2　計算模型及參數　377

18．3．3　計算成果分析　378

參考文獻　383