土木工程结构数值计算与仿真分析方法

土木工程结构数值计算与仿真分析方法
作者： 梁力，李明 编著
出版时间：2014年版
内容简介
　　本书主要内容包括有限元数值分析的基本理论与仿真技术原理、有限元非线性方程求解理论、土木工程各类问题分析基本理论。本书是按照用有限元方法分析具体工程问题的原理和过程来编写的，突出了有限元数值仿真的前后处理方法、有限元计算误差估计和自适应性分析方法，并比较详细的介绍土木工程数值仿真分析应用实例，还专门说明了应用这些程序对土木建模和分析的有关技巧。本书所使用的大型ANSYS软件得到了ANSYS公司的授权。
目　　录
第1章 绪 论
　1.1 有限元数值计算方法及其工程应用
　1.2 计算机仿真技术的意义与趋势
　1.3 现代计算机协同仿真技术与发展
　1.4 土木工程数值计算与仿真分析软件简介
第2章 有限元数值计算和仿真技术的理论与方法
　2.1 弹性力学的基本理论与基本方程
　　2.1.1 弹性力学中的基本概念
　　2.1.2 弹性力学中的基本假定
　　2.1.3 弹性力学的两种平面问题
　　2.1.4 平面问题的基本方程与边界条件
　　2.1.5 圣维南原理与叠加原理
　2.2 有限元数值分析的基本理论与方法
　　2.2.1 有限单元离散
　　2.2.2 位移模式与形函数
　　2.2.3 虚位移原理与虚功方程
　　2.2.4 单元刚度矩阵与整体刚度矩阵
　　2.2.5 计算荷载的种类与数值处理
　2.3 多媒体技术与实现仿真的基本方法
　　2.3.1 多媒体技术简介
　　2.3.2 多媒体协同设计环境
　　2.3.3 工程研究的多媒体仿真分析
　2.4 线性与非线性有限元数值求解方法
　　2.4.1 线性代数方程组的求解
　　2.4.2 工程中的非线性问题及特点
　　2.4.3 非线性方程组的求解
　2.5 结构局部与整体稳定问题的数值分析
　　2.5.1 结构屈曲基本原理及分类
　　2.5.2 结构稳定问题计算方法
　　2.5.3 有限元求解结构屈曲的基本方法
　　2.5.4 应用ANSYS求解结构屈曲的实现
　　2.5.5 非线性屈曲分析的具体注意事项
　2.6 岩土工程问题稳定性数值分析方法
　　2.6.1 瑞典圆弧法计算原理
　　2.6.2 毕肖普法计算原理
　　2.6.3 简布的普遍条分法计算原理
　2.7 动力学问题的基本方程与求解方法
　　2.7.1 动力响应及荷载类型
　　2.7.2 振动问题与波动问题
　　2.7.3 动力响应基本方程与波动问题的求解
　2.8 渗流与地震反应问题的数值求解方法
　　2.8.1 渗流问题的数值求解方法
　　2.8.2 地震反应分析的数值求解方法
　2.9 有限元并行计算技术及应用前景
　　2.9.1 单元分析的并行计算
　　2.9.2 总体刚度矩阵的并行装配
　　2.9.3 约束条件的并行处理
　2.10 参数化设计方法与用户可编程特性
　　2.10.1 参数化设计语言APDL
　　2.10.2 参数化设计宏文件
　　2.10.3 ANSYS的用户可编程特性
第3章 有限元数值计算与仿真分析的前处理方法
　3.1 土木工程的力学模型与有限元网格
　　3.1.1 杆件系统
　　3.1.2 平面应力与平面应变问题
　　3.1.3 轴对称问题的简化处理
　　3.1.4 半空间与全空间问题
　3.2 力学模型与仿真模型图形数字化
　　3.2.1 数字化产品建模
　　3.2.2 二维建模
　　3.2.3 三维建模
　3.3 有限单元法的单元类型及特点
　　3.3.1 有限元法的单元类型
　　3.3.2 一维单元
　　3.3.3 二维单元
　　3.3.4 三维单元
　3.4 无限单元、节理单元与离散元
　　3.4.1 无限单元
　　3.4.2 节理单元
　　3.4.3 离散元
　3.5 有限元网格生成的基本方法
　　3.5.1 结构化网格与自动生成方法
　　3.5.2 非结构化网格与自动生成方法
　　……
第4章　有限元数值计算误差估计与自适应分析方法
第5章　有限元数值计算与仿真分析的后处理方法
第6章　土木工程数值计算与仿真技术应用实例
主要参考文献