ANSYS 16 0土木工程有限元分析从入门到精通 机械工业出版社 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

张仙平，胡仁喜，康士廷等 著

图书标签:

• ANSYS
• 有限元分析
• 土木工程
• 结构分析
• 机械工业出版社
• 入门
• 精通
• 数值计算
• 工程仿真
• 建模

店铺： 北京群洲文化专营店

出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111549574

商品编码：29481267704

包装：平装

出版时间：2016-10-01

基本信息

书名：ANSYS 16 0土木工程有限元分析从入门到精通

定价：79.00元

作者：张仙平、胡仁喜、康士廷等

出版社：机械工业出版社

出版日期：2016-10-01

ISBN：9787111549574

字数：

页码：

版次：3

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

---

内容提要

---

本书首先介绍了ANSYS软件及应用ANSYS进行有限元分析的例子，随后介绍了APDL语言及土木工程中常用单元，后以具体的工程实例深入浅出地介绍了ANSYS在桥梁工程、边坡工程、水利工程、隧道工程及房屋建筑工程中的应用。每个实例都先用GUI方式一步一步地教读着如何操作，让读者轻松地学会，随后提供详细的命令流。全书分为13章，分别为有限元软件ANSYS简介、ANSYS16.0图形用户界面、建立实体模型、划分网络、施加载荷、求解、后处理、APDL及土木工程中常用单元简介、ANSYS桥梁工程应用实例分析、ANSYS边坡工程应用实例分析、ANSYS水利工程应用实例分析、ANSYS隧道工程应用实例分析、ANSYS房屋建筑工程应用实例分析。 本书可作为理工科院校土木、力学和隧道等专业的本科生、研究生及教师学习ANSYS软件的教材，也可作为从事土木建筑工程、水利工程等专业的科研人员学习使用ANSYS的参考用书。

目录

---

前言

章 有限元法ANSYS简介

第2章 ANSYS16.0图形用户界面

第3章 建立实体模型

第4章 划分网络

第5章 施加载荷

第6章 求解

第7章 后处理

第8章 APDL及土木工程中常用单元简介

第9章 ANSYS桥梁工程应用实例分析

0章 ANSYS边坡工程应用实例分析

1章 ANSYS水利工程应用实例分析

2章 ANSYS隧道工程应用实例分析

3章 ANSYS房屋建筑工程应用实例分析

作者介绍

---

文摘

---

序言

---

现代工程的基石：有限元分析在土木工程领域的应用与发展 有限元分析（Finite Element Analysis, FEA）作为一种强大的数值计算方法，早已渗透到现代工程设计的方方面面，尤其在土木工程领域，其重要性日益凸显。从宏伟的桥梁、高耸的摩天大楼，到复杂的地下结构和精密的边坡支护系统，有限元分析为工程师提供了前所未有的洞察力，帮助他们理解、预测和优化结构的性能，确保其安全、经济和可持续。 有限元分析的本质与优势 简单来说，有限元分析是一种将连续的、复杂的几何体离散化为一系列互连的、更小的、易于管理的单元（即“有限元”）的技术。这些单元的节点（节点是单元的端点或角点）连接在一起，形成一个整体的计算模型。通过在每个单元上应用物理定律和边界条件，然后将所有单元的响应集成起来，就可以模拟整个结构的整体行为。 有限元分析的优势在于其极大的灵活性和适应性。与传统的解析方法相比，有限元分析能够轻松处理复杂几何形状、多种材料属性、非线性行为（如材料屈服、大变形）以及各种载荷和边界条件。这使得工程师能够对现实世界中各种极端复杂和具有挑战性的工程问题进行精确的建模和分析，这是传统方法难以企及的。 有限元分析在土木工程中的核心应用领域 土木工程涵盖了广泛的领域，而有限元分析在其中扮演着关键角色，以下是一些核心应用方向： 1. 结构工程： 桥梁设计与分析： 桥梁作为重要的交通基础设施，其安全性至关重要。有限元分析可以用于分析桥梁在各种静载荷（如自重、交通荷载）和动载荷（如风荷载、地震荷载、车辆振动）下的应力、应变分布，预测其在长期使用过程中的疲劳性能，以及评估不同设计方案的经济性和可靠性。通过模拟桥梁在极端天气或载荷条件下的响应，可以提前发现潜在的薄弱环节，并进行针对性的加固或优化。例如，对于悬索桥或斜拉桥这类复杂结构，FEA能够精细模拟索塔、主缆、桥面板之间的相互作用，从而优化结构布局和材料选择。 高层建筑与超高层建筑分析： 摩天大楼的建造对结构分析提出了极高的要求。有限元分析能够模拟建筑物在风荷载（特别是涡激振动）、地震作用下的动力响应，预测结构的整体稳定性和局部构件的受力情况。通过对风洞试验数据的整合，FEA可以更精确地模拟风荷载对高层建筑的影响，避免因不当设计导致的结构破坏。同时，对于大型复杂的高层建筑，还需要考虑温度变化、地基沉降等因素对结构的影响，FEA提供了强大的分析工具。 钢结构与混凝土结构设计： FEA能够精确模拟钢结构的连接节点、梁柱的受力行为，以及混凝土结构的裂缝扩展、钢筋与混凝土的粘结性能。对于预应力混凝土结构，FEA可以模拟预应力施加过程及其对结构整体性能的影响。通过对钢材屈曲、混凝土压碎等非线性行为的模拟，可以更准确地评估结构的承载能力和失效模式。 幕墙与围护结构分析： 现代建筑的外墙通常采用玻璃幕墙或金属板材等围护结构。FEA可以分析这些结构在风压、温度变化、地震等作用下的变形和应力，确保其密封性和安全性，并与主体结构进行协调。 2. 岩土工程： 边坡稳定分析： 边坡失稳是常见的地质灾害。有限元分析可以模拟边坡在重力、降雨、地震等作用下的应力分布和变形，预测滑动面，评估边坡的整体稳定性。通过考虑不同土体的本构关系（如Mohr-Coulomb模型、Cam-Clay模型），FEA能够更真实地模拟土体在变形过程中的强度变化，从而进行更可靠的边坡稳定性评估。 基坑工程与地下结构分析： 挖掘基坑会改变土体应力状态，影响周边建筑物和地下管线。FEA可以模拟基坑开挖过程中的土体位移、支撑结构的受力情况，以及对周边环境的影响。对于地下隧道、地铁车站、地下连续墙等，FEA能够分析其在土压力、水压力作用下的应力应变分布，预测其变形和安全性。 地基承载力与沉降分析： 建筑物的荷载通过地基传递到土体中，FEA可以模拟地基的变形和沉降，评估地基的承载能力，并预测建筑物在使用过程中的不均匀沉降。对于桩基础，FEA可以分析桩身与土体的相互作用，评估桩的承载能力和受力特性。 渗流与固结分析： 土体中的水流对边坡稳定、地基变形以及地下结构的设计都有重要影响。FEA可以模拟土体中的渗流过程，预测水压力分布，并耦合固结分析，评估土体在荷载作用下的固结沉降过程。 3. 水利工程： 大坝安全分析： FEA在分析重力坝、拱坝、面板堆石坝等各类大坝的安全性能方面发挥着重要作用。它可以模拟大坝在库水压力、自身重力、地震作用下的应力应变分布，预测可能出现的裂缝、变形，并评估大坝的整体稳定性和抗震性能。 水工建筑物分析： 如船闸、溢洪道、水轮发电机厂房等水工建筑物，FEA能够对其结构在水流、荷载作用下的力学行为进行精确分析，确保其设计满足强度、刚度和稳定性要求。 港口与海岸工程： FEA可以用于分析码头、防波堤等结构在波浪、潮汐、船舶荷载作用下的受力情况，以及泥沙淤积、海岸侵蚀等问题。 4. 交通工程： 道路与机场铺面分析： FEA可以模拟车辆荷载对沥青或混凝土路面的作用，预测路面的疲劳寿命和变形，为路面设计和养护提供依据。 轨道交通结构分析： 对于地铁、高铁等轨道交通，FEA能够分析轨道板、隧道、桥梁等结构在列车高速运行下的动力响应，确保行车安全和舒适性。 有限元分析的发展趋势与未来展望 随着计算能力的不断提升和算法的持续创新，有限元分析在土木工程领域的应用也在不断深化和拓展： 多场耦合分析： 实际工程问题往往涉及多个物理场的相互作用，例如结构力学与热学、渗流、电磁学等。未来的FEA将更加注重多场耦合的模拟能力，以更全面地反映工程问题的复杂性。 损伤力学与断裂力学： 随着对结构可靠性要求的提高，FEA将更深入地研究材料的损伤累积和裂缝萌生、扩展过程，为结构的剩余寿命评估和失效预测提供更精确的手段。 数值模拟与试验结合： 有限元分析的精度很大程度上依赖于输入参数和模型假设的准确性。未来，FEA将与高精度传感器技术、大数据分析等相结合，实现数值模拟结果与实际观测数据的有效融合，从而不断修正和优化模型。 人工智能与机器学习的应用： 人工智能和机器学习技术有望在FEA领域发挥重要作用，例如用于材料本构模型的识别、结果的后处理和优化，甚至直接构建代理模型以加速复杂工程问题的求解。 高性能计算与并行计算： 随着工程问题的规模和复杂性不断增加，对计算资源的需求也日益增长。高性能计算和并行计算技术将是推动FEA向前发展的关键驱动力。 总而言之，有限元分析已经成为现代土木工程不可或缺的工具。它不仅是解决现有工程难题的有力武器，更是推动未来工程技术创新与发展的重要引擎。通过深入理解和掌握有限元分析的原理与应用，土木工程师能够设计出更安全、更经济、更环保的工程项目，为构建美好未来贡献力量。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版设计也值得称赞。页面的布局合理，文字大小适中，图片清晰，整体阅读体验非常舒适。即使长时间阅读，眼睛也不会感到疲劳。而且，书中每章的结尾都可能附带一些练习题或者思考题，这有助于读者巩固所学知识，加深对概念的理解。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计倒是挺吸引人的，深邃的蓝色背景，配合着白色的标题字样，给人一种专业、严谨的感觉，这或许也是我最初选择它的一个原因。我一直对结构力学和有限元分析有着浓厚的兴趣，特别是在土木工程领域，有限元方法几乎是无处不在的，从桥梁的应力分析到建筑物的抗震设计，都离不开它的身影。拿到这本书，我首先翻阅了一下目录，看到章节的划分是循序渐进的，从基础理论到具体应用，涵盖了ANSYS这款软件在土木工程中的主要功能模块。特别是关于预处理、求解和后处理这三个核心环节的介绍，让我对整个分析流程有了一个初步的认识。

评分☆☆☆☆☆

我是一名资深的结构工程师，已经使用ANSYS多年，但我依然在这本书中找到了不少新的启发。书中对一些高级分析功能的介绍，比如非线性分析和动力学分析，都提供了非常深入的讲解和案例。我尤其对书中关于材料非线性行为的建模和分析的章节印象深刻，这在处理一些复杂工程问题时，是非常重要的一个环节。

评分☆☆☆☆☆

我是一位在校的土木工程研究生，对于有限元分析在科研中的应用非常感兴趣。这本书为我提供了一个非常好的学习平台。书中不仅介绍了ANSYS的基本操作，还涉及了不少高级的分析技术，比如模态分析、屈曲分析等，这些都与我的研究方向紧密相关。我从中学习到了不少处理复杂工程问题的思路和方法。

评分☆☆☆☆☆

作为一名土木工程领域的初学者，我一直觉得有限元分析是一个相当高深的领域，充满了各种公式和理论，学习起来门槛很高。但是，这本书的编排方式让我耳目一新。它从最基础的概念讲起，一步步引导读者进入ANSYS的世界，每一步都配有详细的图文说明，即使是像我这样初次接触有限元软件的读者，也能感到轻松上手。这种“从入门到精通”的承诺，在我的阅读体验中得到了很好的印证。

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言风格非常直接和务实，没有过多的华丽辞藻，而是直奔主题，清晰地阐述每一个技术点。这对于一本技术类书籍来说，是非常重要的特质。我发现书中使用的术语都非常规范，并且在必要的时候会给出详细的解释，这让我能够更好地理解其内涵。

评分☆☆☆☆☆

总的来说，这本书是一本非常优秀的ANSYS在土木工程领域应用的学习指南。它不仅涵盖了丰富的基础知识和操作技巧，还提供了大量实际案例，能够帮助读者将理论知识应用于实践。对于任何想要深入了解ANSYS在土木工程中应用的读者来说，这本书都绝对是值得拥有的。

评分☆☆☆☆☆

当我打开这本书，一股浓厚的学术气息扑面而来。纸张的质感很不错，印刷清晰，图片和图表都非常精美，这对于一本技术类的书籍来说至关重要，能够让读者在阅读过程中获得更好的视觉体验。我注意到书中对有限元的基本原理讲解得非常透彻，比如单元的选取、节点的定义、刚度矩阵的建立等等，这些都是理解后续高级应用的基石。虽然我之前也接触过一些有限元相关的资料，但这本书在概念的阐释上更加清晰，逻辑性也更强，感觉像是把原本复杂抽象的理论，用一种更易于理解的方式呈现了出来。

评分☆☆☆☆☆

这本书的内容组织得非常有条理，从软件的安装和界面介绍开始，逐步深入到各项功能的使用。我尤其喜欢书中对ANSYS参数化建模的讲解，这在土木工程领域是非常实用的，可以帮助我们快速创建和修改复杂的模型。而且，书中还提到了不少关于模型简化和网格划分的技巧，这些都是影响分析结果精度和效率的关键因素，作者在这方面分享的经验非常宝贵。

评分☆☆☆☆☆

我特别欣赏这本书在案例分析方面的详实程度。它不仅仅是简单地罗列一些操作步骤，而是深入剖析了每一个案例背后的力学原理和数值方法。例如，在讲解梁的弯曲分析时，书中不仅展示了如何在ANSYS中建模，还详细解释了为什么选择特定的单元类型，以及不同边界条件对结果的影响。这种“知其然，更知其所以然”的讲解方式，让我能够真正理解有限元分析的精髓，而不仅仅是机械地复制操作。