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【书摘与插画】









































【编辑】
紧密结合ANSYS土木工程结构特点
提供详细的建模和分析思路
全方位解决典型土木工程问题
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【内容简介】
本书主要面向土木工程的学习人员和科研、设计人员,针对土木工程中的一些主要力学问题,全面详细地介绍了其建模要点,并提供相应的经典算例。全书通俗易懂、内容丰富且全面,极具参考价值。
全书共分15章,首先介绍了ANSYS软件的历史和发展技术历程,然后对土木工程结构的一些建模要点和方法进行了归纳,并在介绍ANSYS基本操作和界面的基础上,全面阐述了其APDL语言、网格划分技术和前后处理技术,深入介绍了土木工程结构中的杆系结构、实体结构的静力分析方法。以这些技术和方法为基础,以土木工程结构为分析对象,详细介绍了土木工程结构各种力学问题的分析理论和分析流程,借助众多的经典实例深入阐述了ANSYS与土木工程分析相关的分析技术,包括非线性问题、稳定问题、动力问题、混凝土问题、单元生死问题、残余应力问题、隧道开挖、薄壁结构、可靠度问题和索类结构问题等多个力学问题和现象,每个力学问题均提供了详细的建模要点、分析过程和学习范例。读者通过研读本书,可以快速全面掌握ANSYS在土木工程中的应用方法,便于读者掌握有限元方法和ANSYS操作,提高解决工程结构实际问题的能力。
本书内容全面完整、针对性强、实用性好,可作为面向高等院校土木、水利和机械等工科专业的本科生或研究生教材,也可以作为工程设计人员的参考书籍。
【目录】
第1 章 概述....................................... 9
1.1 ANSYS 的历史.............................................9
1.2 ANSYS 的功能...........................................10
1.3 ANSYS 16.0 版本的新亮点.........................11
本章小结....................................12
第2 章 制定ANSYS 分析方案.................................... 13
2.1 概述.....................................13
2.2 确定分析类型............................................14
2.3 建模...................................14
2.3.1 整体受力或局部受力........................... 14
2.3.2 模型对称性........................................ 14
2.3.3 选用合理的单元类型........................... 15
2.3.4 网格离散方案..................................... 16
2.3.5 处理连接关系..................................... 19
2.3.6 预留荷载作用位置.............................. 20
2.3.7 制定求解过程方案.............................. 20
2.3.8 专题分析........................................... 21
2.4 典型的分析过程........................................22
2.5 一个简单的分析例子(GUI 方式)............22
本章小结........................................27
第3 章 模型建立........................................ 28
3.1 单位设置...................................................28
3.2 坐标系和工作平面.....................................29
3.2.1 全局和局部坐标系.............................. 29
3.2.2 活动坐标系........................................ 30
3.2.3 显示坐标系........................................ 30
3.2.4 节点坐标系........................................ 30
3.2.5 单元坐标系........................................ 31
3.2.6 结果坐标系........................................ 32
3.2.7 工作平面........................................... 32
3.3 显示设置...................................................33
3.3.1 编号和颜色显示控制........................... 33
3.3.2 边界条件和荷载的显示设置.................. 34
3.3.3 尺寸和形状........................................ 34
3.4 实体模型的建立........................................35
3.4.1 自底向上建模..................................... 36
3.4.2 自顶向下建模..................................... 38
3.5 实体建模—导入AutoCAD 模型..................40
3.6 布尔运算...................................................41
3.6.1 布尔运算的设置.................................. 41
3.6.2 布尔操作........................................... 42
3.6.3 布尔操作注意要点.............................. 44
3.7 实体建模实例............................................44
本章小结........................................48
第4 章 网格划分..................................... 49
4.1 网格划分流程............................................49
4.1.1 设置单元属性..................................... 49
4.1.2 设置网格划分尺寸.............................. 51
4.1.3 选择网格划分方法.............................. 51
4.1.4 生成网格........................................... 51
4.1.5 网格检查与修改.................................. 51
4.2 实体分网技术............................................51
4.2.1 单元属性设置..................................... 52
4.2.2 网格划分尺寸控制.............................. 53
4.2.3 自由网格和映射网格........................... 57
4.3 高级分网技术............................................63
4.3.1 扫掠生成体网格.................................. 63
4.3.2 过渡金字塔单元.................................. 65
4.3.3 自适应网格划分.................................. 67
4.4  单元形状及网格检查................................69
4.4.1 单元形状检查..................................... 69
4.4.2 网格有效性检查.................................. 71
4.5 网格修改...................................................71
4.5.1 重新划分网格..................................... 72
4.5.2 清除网格........................................... 72
4.5.3 细化网格........................................... 72
4.5.4 四面体单元的修改.............................. 74
4.6 直接建模...................................................74
4.6.1 节点.................................................. 74
4.6.2 单元.................................................. 75
4.7 网格划分实例............................................75
本章小结......................................82
第5 章 加载与求解............................. 83
5.1 荷载及加载基础........................................83
5.1.1 分类............................................
【作者简介】
李立峰,博士、教授,Ga Tech访问学者,主要从事桥梁抗震研究、钢混组合结构受力性能研究和仿真分析研究,先后主持和参与国家自然科学基金、交通部西部等多项科研课题,参编专著和教材4部,发表论文30余篇,2010年度第五届中国青年科技奖“全国十佳”。
王连华,副教授,新世纪人才,UIUC访问学者。主要从事桥梁工程的教学和研究工作。先后主持和参与国家自然科学基金、交通部西部项目、新世纪人才项目等20余项项目的科研工作。已发表论文80多篇,其中SCI收录近30篇。
【媒体评论】
本书融入了作者多年的ANSYS软件应用和土木工程结构分析经验,其显著特点是,直接从土木工程力学问题和实例入手,对于每一个具体的土木结构问题,不仅提供了详细的力学分析过程,阐述其力学特点,还提供了详细的分析思路和建模要点,采用标准流程化来解决实际力学问题。本书是土木工程师极佳的教材和参考书,只需具备一定的理论基础就能掌握土木工程结构的分析方法和技巧。同时本书对ANSYS的各个功能模块做了较为完整的串联,也适合作为一本放于手边随时查询的参考工具书。
---------------江安 宁波江东阳光软件开发中心(TDV RM)总经理
作者以坚实的理论功底和丰富的工程经验,结合多年土木结构分析的心得,精选了一些经典力学和土木工程中常见的问题、案例。本书涵盖的内容广,内容丰富,对每一个工程都能抽象为数学力学模型,从分析思路、操作方法、建模要点、结果分析和比较等各个方面,都进行了精心的剖析。这无疑是一本非常具有操作性、实用性和多样性的专业书籍,对读者提升土木结构分析水平和提高分析能力将起到相当大的帮助作用。
----------------王应良 中国中铁二院工程集团有限责任公司 教授级高工/英国注册工程师
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