ABAQUS在岩土工程中的应用作 者: 费康,张建伟 编著出版时间: 2010内容简介 《ABAQUS在岩土工程中的应用》结合一系列应用实例,系统地介绍了ABAQUS软件用于岩土工程数值分析的功能和方法。全书分为两大部分共16章,即入门篇(第1-5章)和应用篇(6-16章)。入门篇主要介绍软件的功能、岩土工程中常用的单元、本构关系和接触面理论等基本知识,通过阅读这些章节,读者可以达到快速入门的目的。应用篇中首先详细介绍了用户子程序的编写注意事项和编写过程,然后通过岩土工程应用实例,对模型建立、问题求解和结果后处理中需考虑的关键问题进行了讨论,通过这部分的学习,读者可以掌握用户自定义材料和单元的二次开发、土体固结沉降分析、非饱和渗流与流固耦合分析、基桩低应变检测的数值模拟、桩基承载力分析、岩土开挖问题求解、岩土贯入问题求解、土石坝静力与动力分析和边坡稳定性分析等内容。《ABAQUS在岩土工程中的应用》适合岩土工程、水利工程、结构工程等领域高校教师、工程技术人员和研究生阅读,也可作为岩土工程专业土工数值分析课程的参考教材。目录前言第1章 ABAQUS的功能与特点1.1 认识ABAQUS1.1.1 ABAQUS软件产品1.1.2 ABAQUS产品的主要功能1.1.3 ABAQUS在岩土工程中的适用性1.2 ABAQUS基础1.2.1 ABAQUS的文件格式1.2.2 ABAQUS的一些基本约定1.2.3 ABAQUS的运行命令1.2.4 ABAQUS/CAE基础1.2.5 ABAQUS的任务inp输入文件构成1.3 本章小结第2章 ABAQUS快速入门2.1 ABAQUS/CAE的功能模块2.1.1 Part(部件)模块2.1.2 Property(性质)模块2.1.3 Assembly(装配)模块2.1.4 Step(分析步)模块2.1.5 Interaction(相互作用)模块2.1.6 Load(载荷)模块2.1.7 Mesh(网格)模块2.1.8 Job(任务)模块2.1.9 Visualization(可视化或后处理)模块2.1.1 0Sketch(草图)模块2.2 ABAQUS/CAE应用实例2.2.1 问题的描述2.2.2 创建部件2.2.3 设置创建材料和截面特性2.2.4 装配部件2.2.5 定义分析步2.2.6 定义载荷和边界条件2.2.7 划分网格2.2.8 提交任务2.2.9 后处理2.2.10 退出ABAQUS/CAE2.3 本章小结第3章 岩土工程中常用的单元3.1 单元的特征3.1.1 单元族3.1.2 自由度3.1.3 节点数目3.1.4 数学公式3.1.5 积分3.2 岩土工程常用的单元3.2.1 实体(连续体)单元3.2.2 梁单元3.2.3 杆单元3.2.4 孔压单元3.2.5 无限元3.2.6 管土相互作用单元本章小结第4章 岩土工程中常用的本构模型4.1 应力状态的描述4.1.1 应力张量4.1.2 应力张量的分解4.1.3 应力张量不变量和偏应力不变量4.1.4 应力空间4.2 弹性模型4.2.1 线弹性模型4.2.2 多孔介质弹性模型4.3 塑性模型4.3.1 Mohr-Coulomb(摩尔库仑)模型4.3.2 扩展的Drucker-Prager模型4.3.3 修正Drucker-Prager帽盖模型4.3.4 临界状态塑性模型(Criticalstateplasticitymodel)4.4 算例分析4.4.1 采用不考虑剪胀的Molar-Coulomb模型4.4.2 考虑剪胀的分析4.4.3 考虑初始应力的分析4.5 本章小结第5章 接触面理论及应用5.1 接触对5.1.1 基本特性5.1.2 接触对定义中的关键问题5.1.3接触对的定义方法5.2 接触面相互作用力学模型5.2.1 接触面的法向模型5.2.2 接触面的摩擦模型5.2.3 接触面的计算输出结果5.2.4 接触面力学模型定义方法5.3 接触面模拟中可能遇到的问题5.3.1 接触面的初始相对位置5.3.2 正确定义表面5.3.3 避免迭代次数过多5.3.4 避免过约束(Overconstraints)5.4 算例分析5.4.1 问题的描述5.4.2 创建部件5.4.3 设置材料和截面属性5.4.4 装配部件5.4.5 定义分析步5.4.6 定义接触5.4.7 定义载荷、边界条件5.4.8 划分网格5.4.9 提交任务5.4.10 结果处理5.5 本章小结第6章 用户子程序6.1 用户子程序总体介绍6.1.1 用户子程序的基本知识6.1.2 用户子程序编写注意事项6.2 用户自定义材料子程序UMAI6.2.1 UMAT子程序格式和变量说明6.2.2 如何在分析中使用自定义材料6.2.3 Mises弹塑性模型的UMAT子程序编写实例6.3 用户自定义接触面摩擦模型子程序FRIC6.3.1 FRIC子程序格式和变量说明6.3.2 如何在分析中使用自定义接触面摩擦模型6.3.3 非线性弹性摩擦模型6.4 用户自定义单元子程序UEI6.4.1 UEL子程序格式和变量说明6.4.2 如何在分析中使用自定义单元6.4.3 平面三节点线弹性梁单元UEL子程序编写实例6.5 其他几个常用的用户子程序6.5.1 自定义边界条件子程序DISP6.5.2 自定义载荷子程序DLOAD6.5.3 自定义初始孔隙比分布的子程序VOIDRI6.6 本章小结第7章 用户自定义材料二次开发7.1 邓肯模型的二次开发7.1.1 邓肯模型介绍7.1.2 邓肯模型的UMAT子程序编写7.1.3 三种不同的应力积分算法7.1.4 算例验证7.2 边界面模型的二次开发7.2.1 边界面模型介绍7.2.2 边界面模型的应力积分算法7.2.3 编程要点7.2.4 算例验证7.3 本章小结第8章 土体固结沉降分析8.1 ABAQUS/Standard中的固结计算功能8.2 ABAQUS/Standard中与固结计算相关的基本概念8.2.1 孔隙介质中的流体流动8.2.2 有效应力原理8.2.3 固结计算中的孔压8.3 使用流体渗透,应力耦合分析步进行固结计算8.3.1 分析类型8.3.2 增量步时间步长的选择8.3.3 单元选择8.3.4 材料模型8.3.5 载荷和边界条件8.3.6 设置初始条件8.3.7 固结计算中的输出变量8.3.8 周结计算中的单位8.4 算例8.4.1 太沙基(Terzaghi)一维固结8.4.2 剑桥粘土地基固结分析8.4.3 堆载预压模拟8.5 本章小结第9章 非饱和渗流与流固耦合分析9.1 非饱和渗流问题中的边界条件9.1.1 土坝渗流的典型边界条件9.1.2 ABAQUS/Standard提供的特殊渗流边界条件功能9.2 非饱和渗流问题中的材料模型9.2.1 饱和度对渗透性能的影响9.2.2 饱和度与基质吸力之间的关系9.3 算例9.3.1 二维均质土坝的稳定渗流分析9.3.2 三维混合坝的稳定渗流分析9.3.3 边坡降雨入渗分析9.4 本章小结第10章 自定义排水板单元的二次开发10.1 排水板地基固结的常规处理方法10.2 自定义排水板单元的开发10.2.1 排水板单元的构造10.2.2 排水板单元的理论推导10.2.3 排水板UEL子程序的编写10.3 自定义排水板单元的算例验证10.3.1 采用实体单元划分排水板的算例10.3.2 采用自定义实体单元划分排水板的算例10.3.3 Hansbo理论解答10.4 本章小结第11章 基桩低应变检测的数值模拟11.1 动力求解方法的简单介绍11.1.1 模态分析方法11.1.2 直接积分法11.1.3 动力分析中的阻尼11.2 ABAQUS/Standard中的隐式积分算法11.2.1 隐式积分方法的特点11.2.2 隐式积分算法中的时间步长控制11.2.3 使用隐式积分算法求解动力问题11.3 ABAQUS/Explicit中的显式积分算法11.3.1 显式方法适用的问题类型11.3.2 显式算法的条件稳定性11.3.3 隐式积分算法中的时间步长控制11.3.4 使用显式积分算法求解动力问题11.4 隐式与显式求解方法的比较11.4.1 一般比较11.4.2 节点自由度增加对计算资源耗费的影响11.5 算例分析11.5.1 低应变动力检测方法原理简介11.5.2 一维杆件内应力波的传递分析11.5.3 PCC桩低应变检测中的三维效应11.6 本章小结第12章 桩基承载力分析12.1 桩基承载力理论12.1.1 α方法12.1.2 β方法12.2 桩的加载速度12.3 算例分析12.3.1 不排水条件下的竖直受载桩12.3.2 排水条件下的竖直受载桩12.3.3 管桩竖向载荷作用下的工作性状12.3.4 桩在水平载荷作用下的工作性状12.4 本章小结第13章 岩土开挖问题求解13.1 ABAQUS中的单元生死功能13.1.1 单元的移除13.1.2 单元的激活13.1.3 接触对的移除和激活13.1.4 单元生死操作中的注意事项13.2 算例分析13.2.1 隧道开挖分析13.2.2 内撑式基坑开挖模拟13.3 本章小结第14章 岩土贯入问题求解14.1 岩土贯入问题的有限元处理思路14.2 ABAQUS中的ALE方法14.2.1 在ABAQUS/Explicit中激活ALE功能14.2.2 ALE方法的网格划分方法及控制参数14.2.3 ALE方法的解答传输方法14.2.4 ALE分析中的结果分析14.3 岩土贯入问题算例14.3.1 静压桩挤土效应数值模拟14.3.2 粘土地基中的CPT圆锥静力贯入试验模拟14.4 本章小结第15章 土石坝的静力与动力分析15.1 基于ABAQUS的土石坝静力分析15.1.1 邓肯模型的开发15.1.2 填方分层施工模拟及新填土层的位移修正15.1.3 浸水湿化变形的处理15.2 基于ABAQUS的土石坝动力分析15.2.1 等效线性模型的开发15.2.2 坝体材料的液化判别15.2.3 永久变形分析15.3 算例分析15.3.1 理想均质土石坝的施工及蓄水过程模拟15.3.2 一维场地地震反应模拟15.3.3 三维心墙土石坝静、动力分析15.4 本章小结第16章 边坡稳定性分析16.1 强度折减法的基本原理16.2 强度折减法在ABAQUS中的实现16.3 算例分析16.3.1 二维均质土坡稳定性分析16.3.2 抗滑桩加固土坡稳定性分析16.4 本章小结参考资料 上一篇: 万水CAE技术丛书 Ansoft HFSS磁场分析与应用实例 [曹善勇 编著] 2013年版 下一篇: Origin 9.0科技绘图与数据分析超级学习手册 [张建伟 编著] 2014年版