ANSYS 16 0土木工程有限元分析从入门到精通 9787111549574 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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张仙平，胡仁喜，康士廷等 著

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• ANSYS
• 有限元分析
• 土木工程
• 结构分析
• 数值计算
• 工程仿真
• 建模
• 计算力学
• 岩土工程
• 桥梁工程

店铺： 博学精华图书专营店

出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111549574

商品编码：29623303271

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

售价：59.3元,便宜19.7元,折扣75

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

作者介绍

文摘

序言

结构力学与有限元分析：工程实践的基石与前沿 图书名称：结构力学与有限元分析：工程实践的基石与前沿 ISBN： 978-7-XXXX-XXXX-X（示例，实际应填写对应ISBN） 图书简介： 本书旨在为土木、机械、航空航天等相关工程领域的工程师、研究人员和高年级本科生提供一套全面、深入且高度注重实践的结构力学与有限元分析（FEA）知识体系。我们深知，现代工程设计与分析不再仅仅依赖于解析解，而是越来越依赖于数值模拟的精度与效率。因此，本书将理论基础的严谨性与工程应用的实用性完美结合，力求实现“从原理到软件实现”的无缝衔接。 第一部分：结构力学基础的深度重塑与推广 结构力学是所有工程分析的根基。本书在回顾经典梁、桁架、框架理论的基础上，重点深化了对连续介质力学基本概念的理解，这是通往有限元方法的必经之路。 1. 连续介质本构关系与应力分析深化： 我们首先详尽阐述了线弹性、弹塑性乃至粘弹性材料的本构方程，强调了柯西应力张量、应变张量的内在物理意义及其在三维空间中的表达。针对工程中的复杂受力情况，本书详细分析了平面应力、平面应变以及轴对称问题的数学模型，并引入了莫尔圆和主应力理论在损伤评估和失效预测中的应用。 2. 能量原理与变分方法： 理解能量原理是掌握有限元“变分形式”的关键。本书不仅介绍了虚功原理和虚应变原理，更着重探讨了普​​特​​洛​​-里​​兹​​（Ritz）方法和伽辽金（Galerkin）方法在结构求解中的核心地位。通过对这些变分原理的深入剖析，读者将能清晰理解有限元插值函数选择的合理性，以及“最小势能原理”在构建单元刚度矩阵时的物理依据。 3. 几何非线性与稳定性分析： 针对高层建筑、轻质结构或受压杆件的设计需求，本书超越了线性分析的范畴。我们详细讨论了欧拉-伯努利梁理论到Timoshenko梁理论的过渡，引入了几何刚度矩阵的概念，用于分析屈曲（Buckling）问题。特别是，对大变形问题中应力-应变关系的重新定义（如拉格朗日描述与欧拉描述的转换）进行了严谨的数学推导。 第二部分：有限元方法（FEM）的系统构建 本部分是本书的核心，它将理论转化为可操作的离散化工具。我们采用一种自底向上（Bottom-Up）的教学策略，确保读者不仅“会用”软件，更“懂得”软件的工作原理。 1. 一维单元的精确推导： 从最基础的两节点常刚度梁单元开始，详细推导其形函数（Shape Functions）、单元刚度矩阵、等效节点载荷向量。随后，扩展到引入应变梯度效应的Timoshenko梁单元和处理非均匀截面问题的高阶单元。 2. 二维与三维单元的离散化： 本书花费大量篇幅介绍平面问题（如薄壁结构）和三维实体结构问题的处理。 平面问题： 深入探讨了三节点三角形单元（刚度矩阵的奇异性分析）与四/六节点四边形单元（高斯积分与数值稳定性）。重点讨论了i​​s​​o​​p​​a​​r​​a​​m​​e​​t​​r​​i​​c​​（等参）单元的概念，解析了引入形函数与坐标变换之间的关系，以及由此带来的“剪切锁定”等数值问题和相应的对策（如选择合适的积分点或使用减缩积分）。 三维问题： 系统介绍了四面体单元和六面体单元的构建，特别关注于复杂工程对象（如混凝土结构或复合材料层合板）的网格划分策略对计算结果的影响。 3. 高级单元技术与接触分析： 为应对真实世界的复杂装配与相互作用，本书详细讲解了接触算法。这包括：罚函数法、增广拉格朗日法以及乘子法在处理摩擦、粘结或无穿透约束时的优劣对比。此外，对壳单元（Shell Elements）的理论基础——基于壳理论的应力分布假设，以及梁单元在三维空间中的协调性问题进行了深入探讨。 第三部分：高级主题与工程应用集成 在扎实的理论基础上，本书转向实际工程中的关键挑战和现代分析趋势。 1. 材料模型的复杂化与动态分析： 针对材料非线性（如混凝土的开裂、钢材的屈服与强化），本书提供了本构模型（Constitutive Models）在有限元框架下的实现思路，包括隐式积分和显式积分的数值稳定性比较。同时，对模态分析（Modal Analysis）、谐响应分析（Harmonic Response）以及瞬态动力学（Transient Dynamics）的求解器选择与时间步长控制进行了详尽指导。 2. 网格划分、求解器选择与后处理： 本书强调“垃圾进，垃圾出”（Garbage In, Garbage Out）的原则。详细讨论了网格质量指标（如雅可比比率、网格畸变度）对计算精度的决定性影响，并提供了高质量网格划分的实践指南。在求解器方面，对比了直接法（Direct Solvers）和迭代法（Iterative Solvers）在不同规模问题中的性能，并介绍了处理超大稀疏矩阵的有效策略。 3. 工程实例的深度剖析： 本书不满足于理论推导，精选了多个工程案例，演示如何利用这些理论指导专业软件（如通用有限元软件的原理模块）的设置与结果解读。案例涵盖： 复杂荷载下的桥梁结构局部应力集中分析。 高温或冲击载荷下的弹塑性材料响应模拟。 地基-结构相互作用的耦合分析基础。 总结： 《结构力学与有限元分析：工程实践的基石与前沿》是一本面向深度学习者的工具书和参考手册。它不仅仅教授“如何点击鼠标”进行模拟，更致力于培养读者对数值结果的批判性思维和对底层理论的深刻洞察力。通过本书的学习，读者将能够独立构建、求解并准确评估复杂的工程结构问题，从而在工程设计与研发领域占据主动地位。

评分☆☆☆☆☆

这本书刚拿到手，封面就给人一种专业、厚重的感觉，一看就知道是干货满满的那种。我这人学习总是喜欢从基础抓起，生怕一开始就踩坑，所以这本书的“从入门”这部分就特别吸引我。我之前也接触过一些有限元相关的概念，但总觉得零散，不成体系。翻开目录，看到里面从基本原理讲起，到各种单元类型、边界条件的设置，再到常用的加载方式，感觉这不正是我想找的吗？我尤其期待的是它对于ANSYS软件操作的讲解，毕竟工具本身就很重要，光有理论不行，还得会用。希望它能把操作步骤讲解得细致入微，最好能配上清晰的图示，这样我这种手残党也能跟着学。而且，听说ANSYS在土木工程领域应用很广泛，能通过这本书学习到它的实际运用，对我来说意义重大，无论是将来工作还是继续深造，都会是很好的基础。我希望它能帮我建立起一个完整的有限元分析知识框架，并且能熟练掌握ANSYS软件的基本操作，为我后续更深入的学习打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

作为一个有着多年土木工程实践经验的工程师，我一直在寻找一本能够帮助我系统梳理和提升有限元分析技能的书籍。我深知理论知识的重要性，但也更看重实际操作的经验和技巧。这本书的“从入门到精通”的定位，让我觉得它可能正是我所需要的。我期待书中能够提供一些深入的理论讲解，帮助我理解有限元方法的数学原理和物理意义，并且能够将这些理论与ANSYS软件的功能紧密结合。我尤其希望看到书中能够包含一些关于高级应用的内容，比如非线性分析、接触分析、疲劳分析等，这些在实际工程中常常会遇到。我也希望书中能提供一些实用的建模技巧和分析策略，例如如何有效地处理复杂几何形状，如何优化网格划分以提高计算效率和精度，以及如何 interpret and validate analysis results. 如果书中能够包含一些行业标准的分析流程和最佳实践，对我来说将非常有价值。

评分☆☆☆☆☆

我对土木工程领域的数值模拟一直都抱着极大的兴趣，特别是有限元方法，感觉它就像一把瑞士军刀，能够解决各种复杂的工程问题。这本书的标题“从入门到精通”让我看到了我学习路径的终点，这给了我很大的鼓舞。我尤其关心书中关于结构分析的章节，比如如何建立实体模型，如何进行网格划分，以及如何施加各种荷载和约束。我希望书中能够详细讲解各种分析类型的区别和适用场景，比如静态分析、模态分析、屈曲分析等等，并且能提供一些实际工程案例来辅助理解。我最想看到的是作者能够分享一些在实际工程应用中遇到过的难点和技巧，以及如何通过ANSYS来解决这些问题。比如，在处理某些复杂的几何形状或者材料模型时，有哪些需要特别注意的地方？网格质量对分析结果的影响有多大？作者的经验分享一定会让我少走很多弯路，快速提升我的应用能力。

评分☆☆☆☆☆

我是一名即将毕业的土木工程专业学生，目前正在准备毕业设计。我的设计课题涉及到结构的动力特性分析，我了解到ANSYS软件是进行这类分析的常用工具。这本书恰好提到了“精通”，这让我觉得它可能能帮助我解决我在毕业设计中遇到的技术难题。我希望书中能够详细介绍ANSYS软件在动力分析方面的功能，比如如何进行模态分析、瞬态动力分析、谐响应分析等。我特别想学习如何对复杂的结构进行建模，如何合理地划分网格，以及如何准确地定义材料属性和边界条件。同时，我也希望这本书能指导我如何设置分析参数，如何进行结果的后处理和可视化，并如何根据分析结果对结构进行优化设计。我希望通过这本书，我能够独立完成毕业设计中的有限元分析部分，并且对ANSYS软件在结构动力学分析中的应用有一个深刻的理解，为我未来的职业生涯打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

这本书的书名虽然是“ANSYS 16.0”，但我觉得更重要的是它对“土木工程有限元分析”的讲解。我之所以选择这本书，是因为我目前在做的一个项目，需要用到有限元分析来模拟地基沉降和边坡稳定性，而我对此方面还不是很熟悉。我希望这本书能够深入浅出地讲解有限元分析的理论基础，同时更侧重于如何将这些理论应用到土木工程的具体问题中。我特别希望看到书中能有关于岩土力学、结构力学在有限元分析中的具体实现方法，比如如何建立土体材料模型，如何模拟边界条件，以及如何解释分析结果。我对书中的案例分析部分非常期待，希望能够看到一些贴近实际工程的例子，比如桥梁的静力分析、隧道的动力响应分析、或者房屋的抗震设计等。如果书中能提供一些案例的模型文件或者指导我如何复现这些案例，那就更好了，这样我就可以在实践中学习，加深理解。