CAE分析大系 ANSYS土木工程实例详解
作者：李立峰，王连华 编著
出版时间： 2015年版
内容简介
本书主要面向土木工程的学习人员和科研、设计人员，针对土木工程中的一些主要力学问题，全面详细地介绍了其建模要点，并提供相应的经典算例。全书通俗易懂、内容丰富且全面，极具参考价值。全书共分15章，首先介绍了ANSYS软件的历史和发展技术历程，然后对土木工程结构的一些建模要点和方法进行了归纳，并在介绍ANSYS基本操作和界面的基础上，全面阐述了其APDL语言、网格划分技术和前后处理技术，深入介绍了土木工程结构中的杆系结构、实体结构的静力分析方法。以这些技术和方法为基础，以土木工程结构为分析对象，详细介绍了土木工程结构各种力学问题的分析理论和分析流程，借助众多的经典实例深入阐述了ANSYS与土木工程分析相关的分析技术，包括非线性问题、稳定问题、动力问题、混凝土问题、单元生死问题、残余应力问题、隧道开挖、薄壁结构、可靠度问题和索类结构问题等多个力学问题和现象，每个力学问题均提供了详细的建模要点、分析过程和学习范例。读者通过研读本书，可以快速全面掌握ANSYS在土木工程中的应用方法，便于读者掌握有限元方法和ANSYS操作，提高解决工程结构实际问题的能力。本书内容全面完整、针对性强、实用性好，可作为面向高等院校土木、水利和机械等工科专业的本科生或研究生教材，也可以作为工程设计人员的参考书籍。
目录
第1 章 概述....................................... 9
1.1 ANSYS 的历史.............................................9
1.2 ANSYS 的功能...........................................10
1.3 ANSYS 16.0 版本的新亮点.........................11
本章小结....................................12
第2 章 制定ANSYS 分析方案.................................... 13
2.1 概述.....................................13
2.2 确定分析类型............................................14
2.3 建模...................................14
2.3.1 整体受力或局部受力........................... 14
2.3.2 模型对称性........................................ 14
2.3.3 选用合理的单元类型........................... 15
2.3.4 网格离散方案..................................... 16
2.3.5 处理连接关系..................................... 19
2.3.6 预留荷载作用位置.............................. 20
2.3.7 制定求解过程方案.............................. 20
2.3.8 专题分析........................................... 21
2.4 典型的分析过程........................................22
2.5 一个简单的分析例子（GUI 方式）............22
本章小结........................................27
第3 章 模型建立........................................ 28
3.1 单位设置...................................................28
3.2 坐标系和工作平面.....................................29
3.2.1 全局和局部坐标系.............................. 29
3.2.2 活动坐标系........................................ 30
3.2.3 显示坐标系........................................ 30
3.2.4 节点坐标系........................................ 30
3.2.5 单元坐标系........................................ 31
3.2.6 结果坐标系........................................ 32
3.2.7 工作平面........................................... 32
3.3 显示设置...................................................33
3.3.1 编号和颜色显示控制........................... 33
3.3.2 边界条件和荷载的显示设置.................. 34
3.3.3 尺寸和形状........................................ 34
3.4 实体模型的建立........................................35
3.4.1 自底向上建模..................................... 36
3.4.2 自顶向下建模..................................... 38
3.5 实体建模—导入AutoCAD 模型..................40
3.6 布尔运算...................................................41
3.6.1 布尔运算的设置.................................. 41
3.6.2 布尔操作........................................... 42
3.6.3 布尔操作注意要点.............................. 44
3.7 实体建模实例............................................44
本章小结........................................48
第4 章 网格划分..................................... 49
4.1 网格划分流程............................................49
4.1.1 设置单元属性..................................... 49
4.1.2 设置网格划分尺寸.............................. 51
4.1.3 选择网格划分方法.............................. 51
4.1.4 生成网格........................................... 51
4.1.5 网格检查与修改.................................. 51
4.2 实体分网技术............................................51
4.2.1 单元属性设置..................................... 52
4.2.2 网格划分尺寸控制.............................. 53
4.2.3 自由网格和映射网格........................... 57
4.3 高级分网技术............................................63
4.3.1 扫掠生成体网格.................................. 63
4.3.2 过渡金字塔单元.................................. 65
4.3.3 自适应网格划分.................................. 67
4.4 单元形状及网格检查................................69
4.4.1 单元形状检查..................................... 69
4.4.2 网格有效性检查.................................. 71
4.5 网格修改...................................................71
4.5.1 重新划分网格..................................... 72
4.5.2 清除网格........................................... 72
4.5.3 细化网格........................................... 72
4.5.4 四面体单元的修改.............................. 74
4.6 直接建模...................................................74
4.6.1 节点.................................................. 74
4.6.2 单元.................................................. 75
4.7 网格划分实例............................................75
本章小结......................................82
第5 章 加载与求解............................. 83
5.1 荷载及加载基础........................................83
5.1.1 分类............................................
