ANSYS 19.0土木工程有限元分析入門與提高

目錄
第1章有限元軟件ANSYS簡介
1.1有限元法簡介
1.2ANSYS 19.0的安裝與啟動(dòng)
1.2.1系統(tǒng)要求
1.2.2設(shè)置運(yùn)行參數(shù)
1.2.3啟動(dòng)與退出
1.3ANSYS文件系統(tǒng)
1.3.1文件類型
1.3.2文件管理
1.4ANSYS分析過程
1.4.1建立模型
1.4.2加載求解
1.4.3查看計(jì)算結(jié)果
第2章ANSYS 19.0圖形用戶界面的組成
2.1ANSYS 19.0圖形用戶界面的組成
2.2啟動(dòng)圖形用戶界面
2.3菜單欄
2.3.1文件菜單
2.3.2選取菜單
2.3.3列表菜單
2.3.4繪圖菜單
2.3.5繪圖控制菜單
2.3.6工作平面菜單
2.3.7參量菜單
2.3.8宏菜單
2.3.9菜單控制菜單
2.3.10幫助菜單
2.4輸入窗口
2.5主菜單
2.5.1優(yōu)選項(xiàng)
2.5.2預(yù)處理器
2.5.3求解器
2.5.4通用后處理器
2.5.5時(shí)間歷程后處理器
2.5.6記錄編輯器
2.6輸出窗口
2.7工具條
2.8圖形窗口
2.8.1圖形顯示
2.8.2多窗口繪圖
2.8.3增強(qiáng)圖形顯示

第3章建立實(shí)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(yùn)算操作
3.1.4拖拉和旋轉(zhuǎn)
3.1.5移動(dòng)和復(fù)制
3.1.6修改模型
3.1.7把IGES文件導(dǎo)入模型
3.2坐標(biāo)系簡介
3.2.1總體和局部坐標(biāo)系
3.2.2顯示坐標(biāo)系
3.2.3節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)系
3.2.4單元坐標(biāo)系
3.2.5結(jié)果坐標(biāo)系
3.3自頂向下建模(體素)
3.3.1創(chuàng)建面體素
3.3.2創(chuàng)建實(shí)體體素
3.4自底向上建模
3.4.1關(guān)鍵點(diǎn)
3.4.2硬點(diǎn)
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(gè)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(dòng)工作平面
3.5.4旋轉(zhuǎn)工作平面
3.5.5還原一個(gè)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(yùn)算的設(shè)置
3.6.2布爾運(yùn)算之后的圖元編號(hào)
3.6.3交運(yùn)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(yùn)算
3.6.8搭接
3.6.9分割
3.6.10黏接(或合并)
3.7移動(dòng)、復(fù)制和縮放幾何模型
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(zhuǎn)換到坐標(biāo)系
3.7.4實(shí)體模型圖元的縮放
3.8實(shí)例——懸臂梁的實(shí)體建模
3.8.1GUI方式
3.8.2命令流方式
第4章劃分網(wǎng)格
4.1有限元網(wǎng)格概論
4.2設(shè)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網(wǎng)格劃分的控制
4.3.1ANSYS網(wǎng)格劃分工具
4.3.2映射網(wǎng)格默認(rèn)尺寸
4.3.3局部網(wǎng)格劃分控制
4.3.4內(nèi)部網(wǎng)格劃分控制
4.3.5生成過渡棱錐單元
4.4自由網(wǎng)格劃分和映射網(wǎng)格劃分控制
4.4.1自由網(wǎng)格劃分
4.4.2映射網(wǎng)格劃分
4.5延伸和掃略生成有限元模型
4.5.1延伸生成網(wǎng)格
4.5.2掃略生成網(wǎng)格
4.6修正有限元模型
4.6.1局部細(xì)化網(wǎng)格
4.6.2移動(dòng)和復(fù)制節(jié)點(diǎn)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(hào)控制
4.7.1合并重復(fù)項(xiàng)
4.7.2編號(hào)壓縮
4.7.3設(shè)定起始編號(hào)
4.7.4編號(hào)偏差
第5章施加載荷
5.1載荷概論
5.1.1什么是載荷
5.1.2載荷步、子步和平衡迭代
5.1.3時(shí)間參數(shù)
5.1.4階躍載荷與坡道載荷
5.2施加載荷
5.2.1實(shí)體模型載荷與有限單元載荷
5.2.2施加載荷
5.2.3利用表格來施加載荷
5.2.4軸對稱載荷與反作用力
5.2.5利用函數(shù)來施加載荷和邊界條件
5.3設(shè)定載荷步選項(xiàng)
5.3.1通用選項(xiàng)
5.3.2非線性選項(xiàng)
5.3.3動(dòng)力學(xué)分析選項(xiàng)
5.3.4輸出控制
5.3.5畢薩選項(xiàng)
5.3.6譜分析選項(xiàng)
5.3.7創(chuàng)建多載荷步文件
5.4實(shí)例——懸臂梁的載荷和約束施加
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(yù)條件共軛梯度法求解器
6.1.6使用自動(dòng)迭代解法選項(xiàng)
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使用簡化求解菜單選項(xiàng)
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使用載荷步文件法
6.3.3使用數(shù)組參數(shù)法(矩陣參數(shù)法)
6.4重新啟動(dòng)分析
6.4.1重新啟動(dòng)一個(gè)分析
6.4.2多載荷步文件的重啟動(dòng)分析
6.5預(yù)測求解時(shí)間和估計(jì)文件大小
6.5.1估計(jì)運(yùn)算時(shí)間
6.5.2估計(jì)文件的大小
6.5.3估計(jì)內(nèi)存需求
6.6實(shí)例——懸臂梁模型求解
第7章后處理
7.1后處理概述
7.1.1檢查分析結(jié)果
7.1.2結(jié)果文件
7.1.3可用數(shù)據(jù)類型
7.2通用后處理器
7.2.1讀入結(jié)果數(shù)據(jù)庫
7.2.2列表顯示結(jié)果
7.2.3圖像顯示結(jié)果
7.2.4在路徑上映射結(jié)果
7.3時(shí)間歷程后處理器
7.3.1定義和儲(chǔ)存變量
7.3.2檢查變量
7.3.3其他功能
7.4實(shí)例——懸臂梁計(jì)算結(jié)果后處理
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(shù)定義
8.1.3流程控制
8.1.4宏
8.1.5函數(shù)和表達(dá)式
8.1.6APDL應(yīng)用實(shí)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(zhì)量(MASS21)單元
8.2.7實(shí)體(SOLID)單元
第9章ANSYS隧道工程應(yīng)用實(shí)例分析
9.1隧道工程相關(guān)概念
9.1.1隧道工程設(shè)計(jì)模型
9.1.2隧道結(jié)構(gòu)的數(shù)值計(jì)算方法
9.1.3隧道載荷
9.2隧道施工過程ANSYS模擬的實(shí)現(xiàn)
9.2.1單元生死
9.2.2DP材料模型
9.3ANSYS隧道結(jié)構(gòu)受力實(shí)例分析
9.3.1ANSYS隧道結(jié)構(gòu)受力分析步驟
9.3.2實(shí)例描述
9.3.3GUI操作方法
9.3.4命令流實(shí)現(xiàn)
9.4ANSYS隧道開挖模擬實(shí)例分析
9.4.1實(shí)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(shí)現(xiàn)
第10章ANSYS邊坡工程應(yīng)用實(shí)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(wěn)定性的因素
10.1.4邊坡穩(wěn)定性的分析方法
10.2ANSYS邊坡穩(wěn)定性分析的步驟
10.2.1創(chuàng)建物理環(huán)境
10.2.2建立模型和劃分網(wǎng)格
10.2.3施加約束和載荷
10.2.4求解
10.2.5后處理
10.2.6補(bǔ)充說明
10.3ANSYS邊坡穩(wěn)定性實(shí)例分析
10.3.1實(shí)例描述
10.3.2GUI操作方法
10.3.3計(jì)算結(jié)果分析
10.3.4命令流實(shí)現(xiàn)
第11章ANSYS水利工程應(yīng)用實(shí)例分析
11.1水利工程概述
11.2用ANSYS進(jìn)行重力壩抗震性能分析的步驟
11.2.1創(chuàng)建物理環(huán)境
11.2.2建立模型和劃分網(wǎng)格
11.2.3施加約束和載荷
11.2.4求解
11.2.5后處理
11.3用ANSYS進(jìn)行重力壩抗震性能分析實(shí)例
11.3.1實(shí)例介紹
11.3.2GUI操作方法
11.3.3命令流實(shí)現(xiàn)
第12章ANSYS橋梁工程應(yīng)用實(shí)例分析
12．1引言
12．2典型橋梁分析模擬過程
12．2．1創(chuàng)建物理環(huán)境
12．2．2建模、指定特性、分網(wǎng)
12．2．3施加邊界條件和載荷
12．2．4求解
12．2．5后處理(查看計(jì)算結(jié)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(shí)現(xiàn)
12．4鋼桁架橋模態(tài)分析
12．4．1問題描述
12．4．2GUI操作方法
12．4．3命令流實(shí)現(xiàn)
第13章ANSYS房屋建筑工程應(yīng)用實(shí)例分析
13.1引言
13.2建筑結(jié)構(gòu)分析模擬過程
13.2.1創(chuàng)建物理環(huán)境
13.2.2建模、指定特性、分網(wǎng)
13.2.3施加邊界條件和載荷
13.2.4求解
13.2.5后處理(查看計(jì)算結(jié)果)
13.3三層框架結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)分析
13.3.1問題描述
13.3.2GUI操作方法
13.3.3命令流實(shí)現(xiàn)
13.4框架結(jié)構(gòu)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(shí)現(xiàn)
二維碼索引