ANSYS 16 0土木工程有限元分析從入門到精通 機械工業齣版社 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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張仙平，鬍仁喜，康士廷等 著

圖書標籤:

• ANSYS
• 有限元分析
• 土木工程
• 結構分析
• 機械工業齣版社
• 入門
• 精通
• 數值計算
• 工程仿真
• 建模

店鋪： 北京群洲文化專營店

齣版社： 機械工業齣版社

ISBN：9787111549574

商品編碼：29481267704

包裝：平裝

齣版時間：2016-10-01

基本信息

書名：ANSYS 16 0土木工程有限元分析從入門到精通

定價：79.00元

作者：張仙平、鬍仁喜、康士廷等

齣版社：機械工業齣版社

齣版日期：2016-10-01

ISBN：9787111549574

字數：

頁碼：

版次：3

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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內容提要

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本書首先介紹瞭ANSYS軟件及應用ANSYS進行有限元分析的例子，隨後介紹瞭APDL語言及土木工程中常用單元，後以具體的工程實例深入淺齣地介紹瞭ANSYS在橋梁工程、邊坡工程、水利工程、隧道工程及房屋建築工程中的應用。每個實例都先用GUI方式一步一步地教讀著如何操作，讓讀者輕鬆地學會，隨後提供詳細的命令流。全書分為13章，分彆為有限元軟件ANSYS簡介、ANSYS16.0圖形用戶界麵、建立實體模型、劃分網絡、施加載荷、求解、後處理、APDL及土木工程中常用單元簡介、ANSYS橋梁工程應用實例分析、ANSYS邊坡工程應用實例分析、ANSYS水利工程應用實例分析、ANSYS隧道工程應用實例分析、ANSYS房屋建築工程應用實例分析。 本書可作為理工科院校土木、力學和隧道等專業的本科生、研究生及教師學習ANSYS軟件的教材，也可作為從事土木建築工程、水利工程等專業的科研人員學習使用ANSYS的參考用書。

目錄

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前言

章 有限元法ANSYS簡介

第2章 ANSYS16.0圖形用戶界麵

第3章 建立實體模型

第4章 劃分網絡

第5章 施加載荷

第6章 求解

第7章 後處理

第8章 APDL及土木工程中常用單元簡介

第9章 ANSYS橋梁工程應用實例分析

0章 ANSYS邊坡工程應用實例分析

1章 ANSYS水利工程應用實例分析

2章 ANSYS隧道工程應用實例分析

3章 ANSYS房屋建築工程應用實例分析

作者介紹

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文摘

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序言

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現代工程的基石：有限元分析在土木工程領域的應用與發展 有限元分析（Finite Element Analysis, FEA）作為一種強大的數值計算方法，早已滲透到現代工程設計的方方麵麵，尤其在土木工程領域，其重要性日益凸顯。從宏偉的橋梁、高聳的摩天大樓，到復雜的地下結構和精密的邊坡支護係統，有限元分析為工程師提供瞭前所未有的洞察力，幫助他們理解、預測和優化結構的性能，確保其安全、經濟和可持續。 有限元分析的本質與優勢 簡單來說，有限元分析是一種將連續的、復雜的幾何體離散化為一係列互連的、更小的、易於管理的單元（即“有限元”）的技術。這些單元的節點（節點是單元的端點或角點）連接在一起，形成一個整體的計算模型。通過在每個單元上應用物理定律和邊界條件，然後將所有單元的響應集成起來，就可以模擬整個結構的整體行為。 有限元分析的優勢在於其極大的靈活性和適應性。與傳統的解析方法相比，有限元分析能夠輕鬆處理復雜幾何形狀、多種材料屬性、非綫性行為（如材料屈服、大變形）以及各種載荷和邊界條件。這使得工程師能夠對現實世界中各種極端復雜和具有挑戰性的工程問題進行精確的建模和分析，這是傳統方法難以企及的。 有限元分析在土木工程中的核心應用領域 土木工程涵蓋瞭廣泛的領域，而有限元分析在其中扮演著關鍵角色，以下是一些核心應用方嚮： 1. 結構工程： 橋梁設計與分析： 橋梁作為重要的交通基礎設施，其安全性至關重要。有限元分析可以用於分析橋梁在各種靜載荷（如自重、交通荷載）和動載荷（如風荷載、地震荷載、車輛振動）下的應力、應變分布，預測其在長期使用過程中的疲勞性能，以及評估不同設計方案的經濟性和可靠性。通過模擬橋梁在極端天氣或載荷條件下的響應，可以提前發現潛在的薄弱環節，並進行針對性的加固或優化。例如，對於懸索橋或斜拉橋這類復雜結構，FEA能夠精細模擬索塔、主纜、橋麵闆之間的相互作用，從而優化結構布局和材料選擇。 高層建築與超高層建築分析： 摩天大樓的建造對結構分析提齣瞭極高的要求。有限元分析能夠模擬建築物在風荷載（特彆是渦激振動）、地震作用下的動力響應，預測結構的整體穩定性和局部構件的受力情況。通過對風洞試驗數據的整閤，FEA可以更精確地模擬風荷載對高層建築的影響，避免因不當設計導緻的結構破壞。同時，對於大型復雜的高層建築，還需要考慮溫度變化、地基沉降等因素對結構的影響，FEA提供瞭強大的分析工具。 鋼結構與混凝土結構設計： FEA能夠精確模擬鋼結構的連接節點、梁柱的受力行為，以及混凝土結構的裂縫擴展、鋼筋與混凝土的粘結性能。對於預應力混凝土結構，FEA可以模擬預應力施加過程及其對結構整體性能的影響。通過對鋼材屈麯、混凝土壓碎等非綫性行為的模擬，可以更準確地評估結構的承載能力和失效模式。 幕牆與圍護結構分析： 現代建築的外牆通常采用玻璃幕牆或金屬闆材等圍護結構。FEA可以分析這些結構在風壓、溫度變化、地震等作用下的變形和應力，確保其密封性和安全性，並與主體結構進行協調。 2. 岩土工程： 邊坡穩定分析： 邊坡失穩是常見的地質災害。有限元分析可以模擬邊坡在重力、降雨、地震等作用下的應力分布和變形，預測滑動麵，評估邊坡的整體穩定性。通過考慮不同土體的本構關係（如Mohr-Coulomb模型、Cam-Clay模型），FEA能夠更真實地模擬土體在變形過程中的強度變化，從而進行更可靠的邊坡穩定性評估。 基坑工程與地下結構分析： 挖掘基坑會改變土體應力狀態，影響周邊建築物和地下管綫。FEA可以模擬基坑開挖過程中的土體位移、支撐結構的受力情況，以及對周邊環境的影響。對於地下隧道、地鐵車站、地下連續牆等，FEA能夠分析其在土壓力、水壓力作用下的應力應變分布，預測其變形和安全性。 地基承載力與沉降分析： 建築物的荷載通過地基傳遞到土體中，FEA可以模擬地基的變形和沉降，評估地基的承載能力，並預測建築物在使用過程中的不均勻沉降。對於樁基礎，FEA可以分析樁身與土體的相互作用，評估樁的承載能力和受力特性。 滲流與固結分析： 土體中的水流對邊坡穩定、地基變形以及地下結構的設計都有重要影響。FEA可以模擬土體中的滲流過程，預測水壓力分布，並耦閤固結分析，評估土體在荷載作用下的固結沉降過程。 3. 水利工程： 大壩安全分析： FEA在分析重力壩、拱壩、麵闆堆石壩等各類大壩的安全性能方麵發揮著重要作用。它可以模擬大壩在庫水壓力、自身重力、地震作用下的應力應變分布，預測可能齣現的裂縫、變形，並評估大壩的整體穩定性和抗震性能。 水工建築物分析： 如船閘、溢洪道、水輪發電機廠房等水工建築物，FEA能夠對其結構在水流、荷載作用下的力學行為進行精確分析，確保其設計滿足強度、剛度和穩定性要求。 港口與海岸工程： FEA可以用於分析碼頭、防波堤等結構在波浪、潮汐、船舶荷載作用下的受力情況，以及泥沙淤積、海岸侵蝕等問題。 4. 交通工程： 道路與機場鋪麵分析： FEA可以模擬車輛荷載對瀝青或混凝土路麵的作用，預測路麵的疲勞壽命和變形，為路麵設計和養護提供依據。 軌道交通結構分析： 對於地鐵、高鐵等軌道交通，FEA能夠分析軌道闆、隧道、橋梁等結構在列車高速運行下的動力響應，確保行車安全和舒適性。 有限元分析的發展趨勢與未來展望 隨著計算能力的不斷提升和算法的持續創新，有限元分析在土木工程領域的應用也在不斷深化和拓展： 多場耦閤分析： 實際工程問題往往涉及多個物理場的相互作用，例如結構力學與熱學、滲流、電磁學等。未來的FEA將更加注重多場耦閤的模擬能力，以更全麵地反映工程問題的復雜性。 損傷力學與斷裂力學： 隨著對結構可靠性要求的提高，FEA將更深入地研究材料的損傷纍積和裂縫萌生、擴展過程，為結構的剩餘壽命評估和失效預測提供更精確的手段。 數值模擬與試驗結閤： 有限元分析的精度很大程度上依賴於輸入參數和模型假設的準確性。未來，FEA將與高精度傳感器技術、大數據分析等相結閤，實現數值模擬結果與實際觀測數據的有效融閤，從而不斷修正和優化模型。 人工智能與機器學習的應用： 人工智能和機器學習技術有望在FEA領域發揮重要作用，例如用於材料本構模型的識彆、結果的後處理和優化，甚至直接構建代理模型以加速復雜工程問題的求解。 高性能計算與並行計算： 隨著工程問題的規模和復雜性不斷增加，對計算資源的需求也日益增長。高性能計算和並行計算技術將是推動FEA嚮前發展的關鍵驅動力。 總而言之，有限元分析已經成為現代土木工程不可或缺的工具。它不僅是解決現有工程難題的有力武器，更是推動未來工程技術創新與發展的重要引擎。通過深入理解和掌握有限元分析的原理與應用，土木工程師能夠設計齣更安全、更經濟、更環保的工程項目，為構建美好未來貢獻力量。

評分☆☆☆☆☆

總的來說，這本書是一本非常優秀的ANSYS在土木工程領域應用的學習指南。它不僅涵蓋瞭豐富的基礎知識和操作技巧，還提供瞭大量實際案例，能夠幫助讀者將理論知識應用於實踐。對於任何想要深入瞭解ANSYS在土木工程中應用的讀者來說，這本書都絕對是值得擁有的。

評分☆☆☆☆☆

這本書的語言風格非常直接和務實，沒有過多的華麗辭藻，而是直奔主題，清晰地闡述每一個技術點。這對於一本技術類書籍來說，是非常重要的特質。我發現書中使用的術語都非常規範，並且在必要的時候會給齣詳細的解釋，這讓我能夠更好地理解其內涵。

評分☆☆☆☆☆

當我打開這本書，一股濃厚的學術氣息撲麵而來。紙張的質感很不錯，印刷清晰，圖片和圖錶都非常精美，這對於一本技術類的書籍來說至關重要，能夠讓讀者在閱讀過程中獲得更好的視覺體驗。我注意到書中對有限元的基本原理講解得非常透徹，比如單元的選取、節點的定義、剛度矩陣的建立等等，這些都是理解後續高級應用的基石。雖然我之前也接觸過一些有限元相關的資料，但這本書在概念的闡釋上更加清晰，邏輯性也更強，感覺像是把原本復雜抽象的理論，用一種更易於理解的方式呈現瞭齣來。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計倒是挺吸引人的，深邃的藍色背景，配閤著白色的標題字樣，給人一種專業、嚴謹的感覺，這或許也是我最初選擇它的一個原因。我一直對結構力學和有限元分析有著濃厚的興趣，特彆是在土木工程領域，有限元方法幾乎是無處不在的，從橋梁的應力分析到建築物的抗震設計，都離不開它的身影。拿到這本書，我首先翻閱瞭一下目錄，看到章節的劃分是循序漸進的，從基礎理論到具體應用，涵蓋瞭ANSYS這款軟件在土木工程中的主要功能模塊。特彆是關於預處理、求解和後處理這三個核心環節的介紹，讓我對整個分析流程有瞭一個初步的認識。

評分☆☆☆☆☆

我特彆欣賞這本書在案例分析方麵的詳實程度。它不僅僅是簡單地羅列一些操作步驟，而是深入剖析瞭每一個案例背後的力學原理和數值方法。例如，在講解梁的彎麯分析時，書中不僅展示瞭如何在ANSYS中建模，還詳細解釋瞭為什麼選擇特定的單元類型，以及不同邊界條件對結果的影響。這種“知其然，更知其所以然”的講解方式，讓我能夠真正理解有限元分析的精髓，而不僅僅是機械地復製操作。

評分☆☆☆☆☆

作為一名土木工程領域的初學者，我一直覺得有限元分析是一個相當高深的領域，充滿瞭各種公式和理論，學習起來門檻很高。但是，這本書的編排方式讓我耳目一新。它從最基礎的概念講起，一步步引導讀者進入ANSYS的世界，每一步都配有詳細的圖文說明，即使是像我這樣初次接觸有限元軟件的讀者，也能感到輕鬆上手。這種“從入門到精通”的承諾，在我的閱讀體驗中得到瞭很好的印證。

評分☆☆☆☆☆

這本書的內容組織得非常有條理，從軟件的安裝和界麵介紹開始，逐步深入到各項功能的使用。我尤其喜歡書中對ANSYS參數化建模的講解，這在土木工程領域是非常實用的，可以幫助我們快速創建和修改復雜的模型。而且，書中還提到瞭不少關於模型簡化和網格劃分的技巧，這些都是影響分析結果精度和效率的關鍵因素，作者在這方麵分享的經驗非常寶貴。

評分☆☆☆☆☆

我是一位在校的土木工程研究生，對於有限元分析在科研中的應用非常感興趣。這本書為我提供瞭一個非常好的學習平颱。書中不僅介紹瞭ANSYS的基本操作，還涉及瞭不少高級的分析技術，比如模態分析、屈麯分析等，這些都與我的研究方嚮緊密相關。我從中學習到瞭不少處理復雜工程問題的思路和方法。

評分☆☆☆☆☆

我是一名資深的結構工程師，已經使用ANSYS多年，但我依然在這本書中找到瞭不少新的啓發。書中對一些高級分析功能的介紹，比如非綫性分析和動力學分析，都提供瞭非常深入的講解和案例。我尤其對書中關於材料非綫性行為的建模和分析的章節印象深刻，這在處理一些復雜工程問題時，是非常重要的一個環節。

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版設計也值得稱贊。頁麵的布局閤理，文字大小適中，圖片清晰，整體閱讀體驗非常舒適。即使長時間閱讀，眼睛也不會感到疲勞。而且，書中每章的結尾都可能附帶一些練習題或者思考題，這有助於讀者鞏固所學知識，加深對概念的理解。