ANSYS 2021土木工程有限元分析入門與提高

第1章ANSYS 2021 R1圖形用戶界面
1.1ANSYS 2021 R1圖形用戶界面的組成
1.2啟動(dòng)圖形用戶界面
1.3菜單欄
1.3.1文件菜單
1.3.2選取菜單
1.3.3列表菜單
1.3.4繪圖菜單
1.3.5繪圖控制菜單
1.3.6工作平面菜單
1.3.7參量菜單
1.3.8宏菜單
1.3.9菜單控制
1.4輸入窗口
1.5主菜單
1.5.1優(yōu)選項(xiàng)
1.5.2預(yù)處理器
1.5.3求解器
1.5.4通用后處理器
1.5.5時(shí)間歷程后處理器
1.5.6記錄編輯器
1.6輸出窗口
1.7工具條
1.8圖形窗口
1.8.1圖形顯示
1.8.2多窗口繪圖
1.8.3增強(qiáng)圖形顯示
第2章建立實(shí)體模型
2.1坐標(biāo)系簡(jiǎn)介
2.1.1總體和局部坐標(biāo)系
2.1.2顯示坐標(biāo)系
2.1.3節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)系
2.1.4單元坐標(biāo)系
2.1.5結(jié)果坐標(biāo)系
2.2自頂向下建模(體素)
2.2.1創(chuàng)建面體素
2.2.2創(chuàng)建實(shí)體體素
2.3自底向上建模
2.3.1關(guān)鍵點(diǎn)
2.3.2硬點(diǎn)
2.3.3線
2.3.4面
2.3.5體
 
2.4工作平面的使用
2.4.1定義一個(gè)新的工作平面
2.4.2控制工作平面的顯示和樣式
2.4.3移動(dòng)工作平面
2.4.4旋轉(zhuǎn)工作平面
2.4.5還原一個(gè)已定義的工作平面
2.4.6工作平面的高級(jí)用途
2.5使用布爾操作修正幾何模型
2.5.1布爾運(yùn)算的設(shè)置
2.5.2布爾運(yùn)算之后的圖元編號(hào)
2.5.3交運(yùn)算
2.5.4兩兩相交
2.5.5相加
2.5.6相減
2.5.7利用工作平面作減運(yùn)算
2.5.8搭接
2.5.9分割
2.5.10黏接(或合并)
2.6移動(dòng)、復(fù)制和縮放幾何模型
2.6.1按照樣本生成圖元
2.6.2由對(duì)稱映像生成圖元
2.6.3將樣本圖元轉(zhuǎn)換到坐標(biāo)系
2.6.4實(shí)體模型圖元的縮放
2.7實(shí)例——懸臂梁的實(shí)體建模
2.7.1GUI方式
2.7.2命令流方式
第3章劃分網(wǎng)格
3.1有限元網(wǎng)格概論
3.2設(shè)定單元屬性
3.2.1生成單元屬性表
3.2.2分配單元屬性
3.3網(wǎng)格劃分的控制
3.3.1ANSYS網(wǎng)格劃分工具
3.3.2映射網(wǎng)格默認(rèn)尺寸
3.3.3局部網(wǎng)格劃分控制
3.3.4內(nèi)部網(wǎng)格劃分控制
3.3.5生成過(guò)渡棱錐單元
3.4自由網(wǎng)格劃分和映射網(wǎng)格劃分控制
3.4.1自由網(wǎng)格劃分
3.4.2映射網(wǎng)格劃分
3.5延伸和掃略生成有限元模型
3.5.1延伸生成網(wǎng)格
3.5.2掃略生成網(wǎng)格
3.6修正有限元模型
3.6.1局部細(xì)化網(wǎng)格
3.6.2移動(dòng)和復(fù)制節(jié)點(diǎn)和單元
3.6.3控制面、線和單元的法向
3.6.4修改單元屬性
3.7編號(hào)控制
3.7.1合并重復(fù)項(xiàng)
3.7.2編號(hào)壓縮
3.7.3設(shè)定起始編號(hào)
3.7.4編號(hào)偏差
第4章施加載荷
4.1載荷概論
4.1.1什么是載荷
4.1.2載荷步、子步和平衡迭代
4.1.3時(shí)間參數(shù)
4.1.4階躍載荷與坡道載荷
4.2施加載荷
4.2.1實(shí)體模型載荷與有限單元載荷
4.2.2施加載荷
4.2.3利用表格來(lái)施加載荷
4.2.4軸對(duì)稱載荷與反作用力
4.2.5利用函數(shù)來(lái)施加載荷和邊界條件
4.3設(shè)定載荷步選項(xiàng)
4.3.1通用選項(xiàng)
4.3.2非線性選項(xiàng)
4.3.3動(dòng)力學(xué)分析選項(xiàng)
4.3.4輸出控制
4.3.5畢薩選項(xiàng)
4.3.6譜分析選項(xiàng)
4.3.7創(chuàng)建多載荷步文件
4.4實(shí)例——懸臂梁的載荷和約束施加
4.4.1GUI方式
4.4.2命令流方式
第5章求解
5.1求解概論
5.1.1使用直接求解法
5.1.2使用稀疏矩陣直接解法求解器
5.1.3使用雅可比共軛梯度法求解器
5.1.4使用不完全分解共軛梯度法求解器
5.1.5使用預(yù)條件共軛梯度法求解器
5.1.6使用自動(dòng)迭代解法選項(xiàng)
5.1.7使用分塊解法
5.1.8獲得解答
5.2利用特定的求解控制器指定求解類型
5.2.1使用簡(jiǎn)化求解菜單選項(xiàng)
5.2.2使用求解控制對(duì)話框
5.3多載荷步求解
5.3.1多重求解法
5.3.2使用載荷步文件法
5.3.3使用數(shù)組參數(shù)法(矩陣參數(shù)法)
5.4重新啟動(dòng)分析
5.4.1重新啟動(dòng)一個(gè)分析
5.4.2多載荷步文件的重啟動(dòng)分析
5.5實(shí)例——懸臂梁模型求解
第6章后處理
6.1后處理概述
6.1.1檢查分析結(jié)果
6.1.2結(jié)果文件
6.1.3可用數(shù)據(jù)類型
6.2通用后處理器
6.2.1讀入結(jié)果數(shù)據(jù)庫(kù)
6.2.2列表顯示結(jié)果
6.2.3圖像顯示結(jié)果
6.2.4在路徑上映射結(jié)果
6.3時(shí)間歷程后處理器
6.3.1定義和儲(chǔ)存變量
6.3.2檢查變量
6.3.3其他功能
6.4實(shí)例——懸臂梁計(jì)算結(jié)果后處理
6.4.1GUI方式
6.4.2命令流方式
第7章APDL及土木工程中常用單元簡(jiǎn)介
7.1APDL簡(jiǎn)介
7.1.1APDL概述
7.1.2參數(shù)定義
7.1.3流程控制
7.1.4宏
7.1.5函數(shù)和表達(dá)式
7.1.6APDL應(yīng)用實(shí)例
7.2土木工程常用ANSYS單元介紹
7.2.1桿(LINK)單元
7.2.2彈簧(COMBIN)單元
7.2.3梁(BEAM)單元
7.2.4平面(PLANE)單元
7.2.5殼(SHELL)單元
7.2.6質(zhì)量(MASS21)單元
7.2.7實(shí)體(SOLID)單元
第8章ANSYS隧道工程應(yīng)用實(shí)例分析
8.1隧道工程相關(guān)概念
8.1.1隧道工程設(shè)計(jì)模型
8.1.2隧道結(jié)構(gòu)的數(shù)值計(jì)算方法
8.1.3隧道載荷
8.2ANSYS模擬隧道施工過(guò)程的實(shí)現(xiàn)
8.2.1單元生死
8.2.2DP材料模型
8.3ANSYS隧道結(jié)構(gòu)受力實(shí)例分析
8.3.1ANSYS隧道結(jié)構(gòu)受力分析步驟
8.3.2實(shí)例描述
8.3.3GUI操作方法
8.3.4命令流實(shí)現(xiàn)
8.4ANSYS隧道開(kāi)挖模擬實(shí)例分析
8.4.1實(shí)例描述
8.4.2ANSYS模擬施工步驟
8.4.3GUI操作方法
8.4.4命令流實(shí)現(xiàn)
第9章ANSYS邊坡工程應(yīng)用實(shí)例分析
9.1邊坡工程概述
9.1.1邊坡工程
9.1.2邊坡變形破壞基本原理
9.1.3影響邊坡穩(wěn)定性的因素
9.1.4邊坡穩(wěn)定性的分析方法
9.2ANSYS邊坡穩(wěn)定性分析的步驟
9.2.1創(chuàng)建物理環(huán)境
9.2.2建立模型和劃分網(wǎng)格
9.2.3施加約束和載荷
9.2.4求解
9.2.5后處理
9.2.6補(bǔ)充說(shuō)明
9.3ANSYS邊坡穩(wěn)定性實(shí)例分析
9.3.1實(shí)例描述
9.3.2GUI操作方法
9.3.3計(jì)算結(jié)果分析
9.3.4命令流實(shí)現(xiàn)
第10章ANSYS水利工程應(yīng)用實(shí)例分析
10.1水利工程概述
10.2用ANSYS進(jìn)行重力壩抗震性能分析的步驟
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
10.3用ANSYS進(jìn)行重力壩抗震性能分析實(shí)例
10.3.1實(shí)例介紹
10.3.2GUI操作方法
10.3.3命令流實(shí)現(xiàn)
第11章ANSYS橋梁工程應(yīng)用實(shí)例分析
11.1引言
11.2典型橋梁分析模擬過(guò)程
11.2.1創(chuàng)建物理環(huán)境
11.2.2建模、指定特性、分網(wǎng)
11.2.3施加邊界條件和載荷
11.2.4求解
11.2.5后處理(查看計(jì)算結(jié)果)
11.3鋼桁架橋靜力受力分析
11.3.1問(wèn)題描述
11.3.2GUI操作方法
11.3.3命令流實(shí)現(xiàn)
11.4鋼桁架橋模態(tài)分析
11.4.1問(wèn)題描述
11.4.2GUI操作方法
11.4.3命令流實(shí)現(xiàn)
第12章ANSYS房屋建筑工程應(yīng)用實(shí)例分析
12.1引言
12.2建筑結(jié)構(gòu)分析模擬過(guò)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)
12.3三層框架結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)分析
12.3.1問(wèn)題描述
12.3.2GUI操作方法
12.3.3命令流實(shí)現(xiàn)
12.4框架結(jié)構(gòu)模擬建模
12.4.1問(wèn)題描述
12.4.2GUI操作方法
12.4.3命令流實(shí)現(xiàn)
二維碼索引