ANSYS 14.0 土木工程有限元分析从入门到精通2025|PDF|Epub|mobi|kindle电子书版本百度云盘下载

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第一篇 基础篇3

第1章 概述3

1.1 有限单元法（FEM）概述3

1.1.1 有限单元法的发展3

1.1.2 有限单元法的基本概念4

1.1.3 派生方法4

1.2 ANSYS系列软件简介4

1.2.1 ANSYS 14.0功能特点4

1.2.2 ANSYS软件提供的分析类型5

1.2.3 ANSYS单位选择问题6

1.3 本章小结6

第2章 初识ANSYS 14.07

2.1 图形界面7

2.1.1 启动界面7

2.1.2 图形用户界面（GUI）8

2.2 ANSYS 14.0文件系统9

2.2.1 文件类型9

2.2.2 ANSYS文件兼容性10

2.3 ANSYS 14.0分析问题的基本过程12

2.3.1 基本流程介绍12

2.3.2 应用ANSYS 14.0分析简单实例12

2.4 本章小结18

第二篇 进阶篇21

第3章 APDL技术应用21

3.1 APDL简介21

3.2 定义参数22

3.2.1 参数命名规则22

3.2.2 参数定义方法23

3.3 数组参数26

3.3.1 数组类型27

3.3.2 定义数组27

3.3.3 数组操作30

3.3.4 数组操作命令32

3.4 宏33

3.4.1 宏的命名34

3.4.2 宏的生成35

3.4.3 宏库文件36

3.4.4 宏和宏库文件的运行操作37

3.4.5 分支38

3.4.6 循环38

3.4.7 控制函数一览39

3.5 本章小结41

第4章 ANSYS 14.0建模42

4.1 自底向上建模42

4.1.1 模型尺寸及相关参数42

4.1.2 建模过程43

4.1.3 本节常用命令流45

4.2 自顶向下建模46

4.2.1 相关参数46

4.2.2 建模过程46

4.2.3 常用命令流48

4.2.4 布尔运算常用命令48

4.3 直接建立有限元模型50

4.3.1 节点的生成50

4.3.2 单元的生成51

4.3.3 直接生成有限元模型相关命令52

4.4 快速建模命令52

4.4.1 复制命令53

4.4.2 镜像命令53

4.4.3 对象选择与删除54

4.5 CAD几何模型导入55

4.6 本章小结56

第5章 ANSYS 14.0网格划分58

5.1 网格划分介绍58

5.1.1 单元属性介绍58

5.1.2 为实体模型指定属性59

5.1.3 ANSYS网格划分方法59

5.2 单元属性设置59

5.2.1 单元类型（TYPE）59

5.2.2 实常数（REAL）60

5.2.3 材料特性（MAT）61

5.2.4 截面特性设置（SECTION）61

5.2.5 单元属性常用命令62

5.3 网格控制63

5.3.1 智能网格划分63

5.3.2 全局单元尺寸控制64

5.3.3 默认单元尺寸控制65

5.3.4 关键点尺寸控制65

5.3.5 线尺寸控制66

5.3.6 面尺寸控制67

5.3.7 网格控制命令67

5.4 网格划分举例70

5.4.1 导入几何模型70

5.4.2 定义单元属性70

5.4.3 网格的控制70

5.4.4 进行Smart Mesh71

5.4.5 网格的清除72

5.4.6 网格的局部细化73

5.5 映射网格划分（Mapped）74

5.5.1 面映射网格划分74

5.5.2 体映射网格划分75

5.6 扫掠网格划分（Sweep）76

5.6.1 体扫掠76

5.6.2 体扫掠基本步骤与条件76

5.7 拉伸网格78

5.8 本章小结80

第6章 加载及求解81

6.1 荷载与加载方式种类81

6.1.1 荷载种类81

6.1.2 荷载步和子步82

6.1.3 加载方式类型及特点82

6.2 施加约束83

6.2.1 在关键点（或节点）上加载位移约束83

6.2.2 在线（或面）上加载位移约束84

6.2.3 耦合约束85

6.2.4 施加约束常用命令85

6.3 施加外荷载86

6.3.1 集中荷载86

6.3.2 分布荷载87

6.3.3 施加体积荷载88

6.3.4 施加惯性力荷载91

6.3.5 轴对称荷载91

6.3.6 耦合荷载92

6.3.7 预应力荷载92

6.3.8 由表型数组定义荷载92

6.3.9 荷载显示与控制96

6.3.10 施加荷载常用命令96

6.4 求解过程控制97

6.4.1 分析类型设置98

6.4.2 分析基本选项设置98

6.5 荷载步设置与求解操作99

6.5.1 荷载步文件的建立法99

6.5.2 荷载步文件法求解100

6.5.3 荷载步文件的查看、修改或删除100

6.6 本章小结100

第7章 后处理101

7.1 一般（通用）后处理101

7.1.1 读入结果文件101

7.1.2 分析结果绘图显示103

7.1.3 分析结果列表显示111

7.1.4 结果运算处理115

7.1.5 荷载工况118

7.2 时间历程后处理121

7.2.1 时间历程后处理窗口介绍121

7.2.2 定义变量123

7.2.3 变量运算126

7.2.4 变量与数组127

7.2.5 变量显示128

7.3 本章小结130

第8章 土木工程中常用单元131

8.1 单元类型简介131

8.1.1 常用单元分类131

8.1.2 单元的选择131

8.2 杆单元（LIN180）132

8.2.1 LINK180单元描述132

8.2.2 LINK180单元输入132

8.2.3 输出数据133

8.2.4 LINK180的假定和限制134

8.3 梁单元（BEAM188）134

8.3.1 BEAM188单元描述134

8.3.2 BEAM188单元输入134

8.3.3 单元输出136

8.4 管单元（PIPE16）136

8.4.1 PIPE16单元描述136

8.4.2 PIPE16输入摘要137

8.4.3 单元输出138

8.5 实体单元（SOLID）139

8.5.1 SOLID65单元描述139

8.5.2 SOLID65输入数据140

8.5.3 SOLID65应力输出项142

8.5.4 SOLID185单元描述143

8.5.5 SOLID185输入数据144

8.5.6 SOLID185应力输出项145

8.6 平面单元（PLANE182）146

8.6.1 PLANE182单元说明146

8.6.2 PLANE182单元输入146

8.6.3 单元应力输出项147

8.7 板壳单元（SHELL181）147

8.7.1 SHELL181单元说明147

8.7.2 SHELL181单元输入148

8.8 弹簧-阻尼器单元（COMBIN14）148

8.8.1 单元说明148

8.8.2 COMBIN14单元输入148

8.8.3 COMBIN14输出149

8.8.4 COMBIN14假设与限制150

8.9 网格划分单元（MESH200）150

8.9.1 单元描述150

8.9.2 单元输入151

8.10 接触单元及目标单元151

8.10.1 常用接触单元组151

8.10.2 CONTA173单元151

8.10.3 TARGE170154

8.11 本章小结154

第9章 单元生死156

9.1 单元生死原理156

9.1.1 单元生死原理156

9.1.2 单元生死应用范围157

9.2 单元生死使用过程158

9.2.1 建模158

9.2.2 加载并求解158

9.2.3 使用生死单元功能要注意的地方161

9.2.4 单元生死应用实例162

9.3 本章小结170

第三篇 应用实例篇173

第10章 简单排架结构实例分析173

10.1 三角形屋架受力分析173

10.1.1 问题描述173

10.1.2 前处理174

10.1.3 加载及求解177

10.1.4 后处理178

10.2 钢结构排架平面外失稳模拟181

10.2.1 问题描述181

10.2.2 前处理182

10.2.3 求解及分析186

10.2.4 后处理及结果分析188

10.3 钢结构排架受力分析190

10.3.1 问题简述190

10.3.2 前处理191

10.3.3 加载及求解197

10.3.4 后处理200

10.4 塔式起重机受力及模态分析202

10.4.1 问题简述202

10.4.2 前处理202

10.4.3 加载及求解212

10.4.4 模态分析214

10.5 本章小结217

第11章 钢筋混凝土实例分析218

11.1 大体积混凝土热分析问题218

11.1.1 问题描述218

11.1.2 热分析阶段前处理219

11.1.3 热分析求解224

11.1.4 结构分析前处理226

11.1.5 结构应力求解228

11.1.6 后处理及结果分析228

11.1.7 关于大体积混凝土230

11.2 钢筋混凝土梁231

11.2.1 问题描述231

11.2.2 前处理232

11.2.3 加载及求解237

11.2.4 一般后处理239

11.2.5 时间历程后处理240

11.3 钢筋混凝土板242

11.3.1 问题简述242

11.3.2 前处理242

11.3.3 加载及求解246

11.3.4 后处理248

11.4 钢筋混凝土开裂251

11.4.1 相关知识简介251

11.4.2 问题描述252

11.4.3 前处理253

11.4.4 加载和求解256

11.4.5 计算结果分析258

11.5 预应力钢筋混凝土259

11.5.1 问题描述260

11.5.2 前处理260

11.5.3 加载及求解265

11.5.4 后处理266

11.6 钢筋混凝土结构大楼浇筑施工模拟268

11.6.1 问题简述268

11.6.2 前处理268

11.6.3 求解项设置274

11.6.4 施工过程模拟274

11.6.5 后处理279

11.7 本章小结281

第12章 常见建筑结构体系实例分析283

12.1 钢筋混凝土框架结构简单分析283

12.1.1 问题简述283

12.1.2 前处理284

12.1.3 求解289

12.1.4 后处理290

12.2 钢结构梁板体系地震响应分析291

12.2.1 问题简述291

12.2.2 前处理292

12.2.3 求解及结果296

12.2.4 查看计算结果300

12.3 框架-剪力墙结构实例分析301

12.3.1 框架剪力墙结构简介302

12.3.2 问题描述302

12.3.3 单元及材料参数设定303

12.3.4 建立模型304

12.3.5 施加荷载及静力分析310

12.3.6 模态分析312

12.3.7 特征值屈曲分析313

12.4 本章小结316

第13章 基础工程实例分析317

13.1 单柱式桥墩全桩基础317

13.1.1 问题简述317

13.1.2 前处理318

13.1.3 加载与求解321

13.1.4 一般后处理322

13.2 考虑接触单元桩基分析324

13.2.1 问题简述324

13.2.2 单元及材料属性设定324

13.2.3 建模325

13.2.4 加载及求解331

13.2.5 后处理333

13.3 房屋刚性独立基础335

13.3.1 独立基础335

13.3.2 问题简述335

13.3.3 前处理336

13.3.4 加载及求解339

13.3.5 后处理340

13.4 房屋筏形基础343

13.4.1 问题简述343

13.4.2 前处理344

13.4.3 恒载加载及求解347

13.4.4 后处理348

13.4.5 计算活荷载影响350

13.4.6 后处理351

13.5 本章小结352

第14章 边坡问题实例分析353

14.1 饱和度影响边坡稳定问题353

14.1.1 边坡稳定问题353

14.1.2 问题简述354

14.1.3 前处理354

14.1.4 加载及求解359

14.1.5 后处理363

14.2 挡土墙支护367

14.2.1 挡土墙简介368

14.2.2 问题简述369

14.2.3 单元及材料定义369

14.2.4 建模370

14.2.5 加载及求解375

14.2.6 后处理376

14.3 本章小结378

第15章 隧道及地下工程实例分析379

15.1 地铁站台地震响应分析379

15.1.1 相关知识379

15.1.2 问题简述380

15.1.3 前处理381

15.1.4 加载及求解386

15.1.5 一般后处理388

15.1.6 时间历程后处理390

15.2 暗挖隧道结构受力分析392

15.2.1 关于暗挖法392

15.2.2 问题简述392

15.2.3 前处理393

15.2.4 加载及求解396

15.2.5 去除受拉弹簧单元再分析400

15.3 明挖矩形截面隧道结构受力分析403

15.3.1 关于明挖法403

15.3.2 问题简述403

15.3.3 前处理404

15.3.4 加载及求解407

15.3.5 查看结果并二次求解408

15.3.6 后处理409

15.4 山体隧道开挖412

15.4.1 隧道开挖问题412

15.4.2 问题简述412

15.4.3 前处理413

15.4.4 求解选项及边界条件设置418

15.4.5 基于单元生死的开挖过程求解420

15.4.6 后处理424

15.5 本章小结427

第16章 桥梁工程实例分析428

16.1 钢桁架桥428

16.1.1 问题简述429

16.1.2 前处理429

16.1.3 加载及求解433

16.1.4 一般后处理435

16.2 大跨度悬索桥437

16.2.1 悬索桥背景简介437

16.2.2 问题简述438

16.2.3 单元及材料参数439

16.2.4 建模440

16.2.5 找形分析444

16.2.6 施工过程模拟446

16.2.7 悬索桥全结构静力分析449

16.2.8 悬索桥地震动力响应450

16.3 斜拉桥动力响应综合分析452

16.3.1 斜拉桥背景知识452

16.3.2 问题简述453

16.3.3 单元及材料参数454

16.3.4 建模过程456

16.3.5 施加约束并初步求解459

16.3.6 模态分析460

16.3.7 地震动力响应分析463

16.3.8 正常使用下动力响应464

16.4 本章小结468

第17章 大坝工程实例分析469

17.1 大坝分类与特点469

17.1.1 混凝土坝469

17.1.2 土石坝470

17.2 大坝静力分析470

17.2.1 问题简述470

17.2.2 前处理471

17.2.3 静力加载及求解472

17.2.4 后处理473

17.3 重力坝地震动力响应分析473

17.3.1 重力坝简介473

17.3.2 问题简述474

17.3.3 前处理474

17.3.4 静力加载及求解478

17.3.5 一般后处理479

17.3.6 地震动力响应分析481

17.4 本章小结483

第18章 大跨度空间结构实例分析484

18.1 膜结构484

18.1.1 相关知识简介484

18.1.2 问题简述485

18.1.3 前处理486

18.1.4 施加约束及荷载487

18.1.5 找形分析488

18.1.6 关于膜结构490

18.2 单索结构490

18.2.1 问题简述491

18.2.2 单索问题的求解491

18.3 索网结构494

18.3.1 问题简述494

18.3.2 索网找形与分析495

18.4 空间刚架结构499

18.4.1 问题简述499

18.4.2 前处理500

18.4.3 加载及求解503

18.4.4 后处理504

18.5 空间单层网壳505

18.5.1 问题简述505

18.5.2 参数设置506

18.5.3 建模506

18.5.4 特征屈曲分析508

18.5.5 非线性分析511

18.6 空间双层网壳515

18.6.1 问题简述515

18.6.2 单元及材料定义516

18.6.3 建模517

18.6.4 施加约束和荷载519

18.6.5 一般后处理结果分析520

18.7 本章小结521

参考文献522