ANSYS 19.0土木工程有限元分析入門與提高

《ANSYS 19.0土木工程有限元分析入門與提高》是清華大學出版社2020年出版的圖書，作者是CAD/CAM/CAE技術聯盟。

基本介紹

• 中文名：ANSYS 19.0土木工程有限元分析入門與提高
• 作者：CAD/CAM/CAE技術聯盟
• 出版社：清華大學出版社
• 出版時間：2020年
• ISBN：9787302524076 

內容簡介

本書分為兩部分，第一部分為操作基礎篇，詳細介紹了ANSYS分析全流程的基本步驟和方法，分為8章：分別介紹ANSYS概述、幾何建模、劃分格線、施載入荷、求解、後處理、APDL及土木工程中常用單元簡介等。第二部分為專題實例篇，分別介紹ANSYS橋樑工程套用實例分析、ANSYS邊坡工程套用實例分析、ANSYS水利工程套用實例分析、ANSYS隧道工程套用實例分析、ANSYS房屋建築工程套用實例分析。

作品目錄

第1章有限元軟體ANSYS簡介

1.1有限元法簡介

1.2ANSYS19.0的安裝與啟動

1.2.1系統要求

1.2.2設定運行參數

1.2.3啟動與退出

1.3ANSYS檔案系統

1.3.1檔案類型

1.3.2檔案管理

1.4ANSYS分析過程

1.4.1建立模型

1.4.2載入求解

1.4.3查看計算結果

第2章ANSYS19.0圖形用戶界面的組成

2.1ANSYS19.0圖形用戶界面的組成

2.2啟動圖形用戶界面

2.3選單欄

2.3.1檔案選單

2.3.2選取選單

2.3.3列表選單

2.3.4繪圖選單

2.3.5繪圖控制選單

2.3.6工作平面選單

2.3.7參量選單

2.3.8宏選單

2.3.9選單控制選單

2.3.10幫助選單

2.4輸入視窗

2.5主選單

2.5.1優選項

2.5.2預處理器

2.5.3求解器

2.5.4通用後處理器

2.5.5時間歷程後處理器

2.5.6記錄編輯器

2.6輸出視窗

2.7工具條

2.8圖形視窗

2.8.1圖形顯示

2.8.2多視窗繪圖

2.8.3增強圖形顯示

第3章建立實體模型

3.1幾何建模概論

3.1.1自底向上建模

3.1.2自頂向下建模

3.1.3布爾運算操作

3.1.4拖拉和旋轉

3.1.5移動和複製

3.1.6修改模型

3.1.7把IGES檔案導入模型

3.2坐標系簡介

3.2.1總體和局部坐標系

3.2.2顯示坐標系

3.2.3節點坐標系

3.2.4單元坐標系

3.2.5結果坐標系

3.3自頂向下建模(體素)

3.3.1創建面體素

3.3.2創建實體體素

3.4自底向上建模

3.4.1關鍵點

3.4.2硬點

3.4.3線

3.4.4面

3.4.5體

3.5工作平面的使用

3.5.1定義一個新的工作平面

3.5.2控制工作平面的顯示和樣式

3.5.3移動工作平面

3.5.4旋轉工作平面

3.5.5還原一個已定義的工作平面

3.5.6工作平面的高級用途

3.6使用布爾操作修正幾何模型

3.6.1布爾運算的設定

3.6.2布爾運算之後的圖元編號

3.6.3交運算

3.6.4兩兩相交

3.6.5相加

3.6.6相減

3.6.7利用工作平面作減運算

3.6.8搭接

3.6.9分割

3.6.10黏接(或合併)

3.7移動、複製和縮放幾何模型

3.7.1按照樣本生成圖元

3.7.2由對稱映像生成圖元

3.7.3將樣本圖元轉換到坐標系

3.7.4實體模型圖元的縮放

3.8實例——懸臂樑的實體建模

3.8.1GUI方式

3.8.2命令流方式

第4章劃分格線

4.1有限元格線概論

4.2設定單元屬性

4.2.1生成單元屬性表

4.2.2分配單元屬性

4.3格線劃分的控制

4.3.1ANSYS格線劃分工具

4.3.2映射格線默認尺寸

4.3.3局部格線劃分控制

4.3.4內部格線劃分控制

4.3.5生成過渡稜錐單元

4.4自由格線劃分和映射格線劃分控制

4.4.1自由格線劃分

4.4.2映射格線劃分

4.5延伸和掃略生成有限元模型

4.5.1延伸生成格線

4.5.2掃略生成格線

4.6修正有限元模型

4.6.1局部細化格線

4.6.2移動和複製節點和單元

4.6.3控制面、線和單元的法向

4.6.4修改單元屬性

4.7編號控制

4.7.1合併重複項

4.7.2編號壓縮

4.7.3設定起始編號

4.7.4編號偏差

第5章施載入荷

5.1載荷概論

5.1.1什麼是載荷

5.1.2載荷步、子步和平衡疊代

5.1.3時間參數

5.1.4階躍載荷與坡道載荷

5.2施載入荷

5.2.1實體模型載荷與有限單元載荷

5.2.2施載入荷

5.2.3利用表格來施載入荷

5.2.4軸對稱載荷與反作用力

5.2.5利用函式來施載入荷和邊界條件

5.3設定載荷步選項

5.3.1通用選項

5.3.2非線性選項

5.3.3動力學分析選項

5.3.4輸出控制

5.3.5畢薩選項

5.3.6譜分析選項

5.3.7創建多載荷步檔案

5.4實例——懸臂樑的載荷和約束施加

5.4.1GUI方式

5.4.2命令流方式

第6章求解

6.1求解概論

6.1.1使用直接求解法

6.1.2使用稀疏矩陣直接解法求解器

6.1.3使用雅可比共軛梯度法求解器

6.1.4使用不完全分解共軛梯度法求解器

6.1.5使用預條件共軛梯度法求解器

6.1.6使用自動疊代解法選項

6.1.7使用分塊解法

6.1.8獲得解答

6.2利用特定的求解控制器來指定求解類型

6.2.1使用簡化求解選單選項

6.2.2使用求解控制對話框

6.3多載荷步求解

6.3.1多重求解法

6.3.2使用載荷步檔案法

6.3.3使用數組參數法(矩陣參數法)

6.4重新啟動分析

6.4.1重新啟動一個分析

6.4.2多載荷步檔案的重啟動分析

6.5預測求解時間和估計檔案大小

6.5.1估計運算時間

6.5.2估計檔案的大小

6.5.3估計記憶體需求

6.6實例——懸臂樑模型求解

第7章後處理

7.1後處理概述

7.1.1檢查分析結果

7.1.2結果檔案

7.1.3可用數據類型

7.2通用後處理器

7.2.1讀入結果資料庫

7.2.2列表顯示結果

7.2.3圖像顯示結果

7.2.4在路徑上映射結果

7.3時間歷程後處理器

7.3.1定義和儲存變數

7.3.2檢查變數

7.3.3其他功能

7.4實例——懸臂樑計算結果後處理

7.4.1GUI方式

7.4.2命令流方式

第8章APDL及土木工程中常用單元簡介

8.1APDL簡介

8.1.1APDL概述

8.1.2參數定義

8.1.3流程控制

8.1.4宏

8.1.5函式和表達式

8.1.6APDL套用實例

8.2土木工程常用ANSYS單元介紹

8.2.1桿(LINK)單元

8.2.2彈簧(COMBIN)單元

8.2.3梁(BEAM)單元

8.2.4平面(PLANE)單元

8.2.5殼(SHELL)單元

8.2.6質量(MASS21)單元

8.2.7實體(SOLID)單元

第9章ANSYS隧道工程套用實例分析

9.1隧道工程相關概念

9.1.1隧道工程設計模型

9.1.2隧道結構的數值計算方法

9.1.3隧道載荷

9.2隧道施工過程ANSYS模擬的實現

9.2.1單元生死

9.2.2DP材料模型

9.3ANSYS隧道結構受力實例分析

9.3.1ANSYS隧道結構受力分析步驟

9.3.2實例描述

9.3.3GUI操作方法

9.3.4命令流實現

9.4ANSYS隧道開挖模擬實例分析

9.4.1實例描述

9.4.2ANSYS模擬施工步驟

9.4.3GUI操作方法

9.4.4命令流實現

第10章ANSYS邊坡工程套用實例分析

10.1邊坡工程概述

10.1.1邊坡工程

10.1.2邊坡變形破壞基本原理

10.1.3影響邊坡穩定性的因素

10.1.4邊坡穩定性的分析方法

10.2ANSYS邊坡穩定性分析的步驟

10.2.1創建物理環境

10.2.2建立模型和劃分格線

10.2.3施加約束和載荷

10.2.4求解

10.2.5後處理

10.2.6補充說明

10.3ANSYS邊坡穩定性實例分析

10.3.1實例描述

10.3.2GUI操作方法

10.3.3計算結果分析

10.3.4命令流實現

第11章ANSYS水利工程套用實例分析

11.1水利工程概述

11.2用ANSYS進行重力壩抗震性能分析的步驟

11.2.1創建物理環境

11.2.2建立模型和劃分格線

11.2.3施加約束和載荷

11.2.4求解

11.2.5後處理

11.3用ANSYS進行重力壩抗震性能分析實例

11.3.1實例介紹

11.3.2GUI操作方法

11.3.3命令流實現

第12章ANSYS橋樑工程套用實例分析

12．1引言

12．2典型橋樑分析模擬過程

12．2．1創建物理環境

12．2．2建模、指定特性、分網

12．2．3施加邊界條件和載荷

12．2．4求解

12．2．5後處理(查看計算結果)

12．3鋼桁架橋靜力受力分析

12．3．1問題描述

12．3．2GUI操作方法

12．3．3命令流實現

12．4鋼桁架橋模態分析

12．4．1問題描述

12．4．2GUI操作方法

12．4．3命令流實現

第13章ANSYS房屋建築工程套用實例分析

13.1引言

13.2建築結構分析模擬過程

13.2.1創建物理環境

13.2.2建模、指定特性、分網

13.2.3施加邊界條件和載荷

13.2.4求解

13.2.5後處理(查看計算結果)

13.3三層框架結構地震回響分析

13.3.1問題描述

13.3.2GUI操作方法

13.3.3命令流實現

13.4框架結構模擬建模

13.4.1問題描述

13.4.2GUI操作方法

13.4.3命令流實現

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