ANSYS在建筑工程中的应用

ANSYS在建筑工程中的应用 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:机械工业出版社
作者:徐鹤山
出品人:
页数:241
译者:
出版时间:2005-8
价格:35.00元
装帧:简裝本
isbn号码:9787111171393
丛书系列:
图书标签:
  • 有限元
  • 土木工程
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  • 建筑工程
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  • 工程应用
  • 建筑设计
  • 力学分析
  • 软件应用
  • 仿真技术
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具体描述

本书内容包括有限元技术的应用基础、ANSYS程序主要功能的使用介绍和力学分析方面的线弹性分析、几何非线性分析、材料非线性分析、模态分析和动力响应分析等。各章中的实例分析基本上涵盖了建筑工程中经常遇到的工程项目。

  本书是从工程应用角度编写的,着重实际工程项目的分析和应用。其中的实例分析介绍得比较详细,给出了具体的操作过程和分析步骤,并且在题前有综合说明,介绍项目的来源、性质的特点,题后有分析,讨论计算结果和解题方案等。同时还给出了各个实例分析的命令流,供工程技术人员分析类似问题时参考。也可以将命令流复制成文本文件,采用读入执行文件的方法再现本实例分析的原貌,从中得到更多的计算结果数据。因此,最适合从事具体结构分析人员使用。

  由于本书是从力学分析方面编写的,因此它不仅适用于建筑工程也适用于上述专业性质相关的基他工程。也可供相关专业的学生、研究生和教师参考。

《结构力学与有限元分析:工程实践解析》 本书深入浅出地剖析了现代结构力学的基本原理,并重点阐述了其在工程实践中的广泛应用。通过清晰的理论推导和丰富的案例分析,本书旨在帮助读者构建扎实的理论基础,掌握解决复杂工程问题的关键方法。 第一部分:结构力学基础回顾与深化 静力学与动力学核心概念: 回顾并深化了受力分析、平衡方程、虚功原理等静力学基本概念,并重点探讨了惯性力、动力响应、模态分析等动力学核心理论,为后续的有限元分析奠定坚实的理论基础。 材料力学进阶: 深入研究了应力、应变、弹性模量、泊松比等关键材料属性,并探讨了材料在复杂应力状态下的行为,如屈服、断裂、疲劳等。特别关注了非线性材料模型在工程分析中的意义。 结构稳定性理论: 系统阐述了压杆失稳、板壳失稳等工程中常见的稳定性问题,介绍了欧拉临界载荷、能量法等稳定性分析的关键理论和方法。 第二部分:有限元分析原理与方法 有限元法的基本思想: 详细介绍了有限元法的离散化过程、单元选择、形函数插值、高斯积分等核心概念,解释了如何将连续的物理问题转化为离散的代数方程组。 单元类型与选择: 涵盖了杆单元、梁单元、板壳单元、实体单元等多种常用单元类型,并详细分析了不同单元的适用范围、优缺点以及选择依据。 载荷与约束施加: 详细讲解了在有限元模型中施加各种类型载荷(如集中力、分布载荷、温度载荷、预应力等)和边界条件(如固定约束、位移约束、对称约束等)的步骤和注意事项。 求解器与后处理: 介绍了求解器的工作原理,包括直接法和迭代法的优劣,并重点讲解了结果的后处理,如应力云图、位移图、变形动画的解读与分析,以及如何提取关键的设计参数。 高级有限元技术: 探讨了非线性分析(几何非线性、材料非线性、接触非线性)、动力学分析(瞬态动力学、频率响应、振动模态)、屈曲分析、热应力分析等高级分析技术,并介绍了它们在解决实际工程问题中的应用场景。 第三部分:工程实践案例解析 本书精选了多个典型工程案例,涵盖了桥梁、高层建筑、隧道、水坝、工业厂房等多种结构形式,通过详细的步骤和严谨的分析,展示了如何运用结构力学理论和有限元分析方法来解决实际工程问题。 案例一:某大型桥梁的静动力学性能分析。 针对桥梁的关键部位,进行详细的应力应变分析、模态分析和动力响应分析,评估其在不同荷载条件下的安全性和使用性能。 案例二:高层建筑结构的抗震性能评估。 采用非线性动力分析方法,模拟地震波对高层建筑的影响,分析结构的变形、应力和加速度响应,并提出减震加固建议。 案例三:某地下隧道结构的围岩稳定性分析。 运用有限元模型模拟隧道开挖过程中的应力重分布,分析围岩的变形与稳定性,并对支护结构进行优化设计。 案例四:工业厂房的风载与雪载分析。 详细讲解了如何根据规范确定风载和雪载,并将其施加到有限元模型中,评估厂房结构的整体安全性和局部构件的承载能力。 案例五:复杂受力构件的详细应力分析。 选取一些几何形状复杂、受力特殊的构件,如节点连接、异形梁等,进行精细化建模和分析,揭示其内部应力分布规律,指导优化设计。 第四部分:模型建立与结果解读的艺术 模型简化与网格划分策略: 强调了模型简化在工程分析中的重要性,介绍了不同结构类型和分析目的下的网格划分技巧,以及网格质量对分析结果精度的影响。 结果验证与误差分析: 提供了多种方法来验证有限元分析结果的可靠性,如与解析解对比、与工程经验对比、与试验数据对比等,并讲解了如何进行误差分析,提高分析的置信度。 工程设计与优化: 探讨了如何根据有限元分析结果来指导结构设计和优化,例如调整构件尺寸、改变材料属性、优化连接方式等,以达到经济性与安全性最优的平衡。 规范解读与应用: 结合相关工程设计规范,讲解了如何将有限元分析结果与规范要求进行对照,确保工程设计满足法定标准。 本书的编写力求理论与实践相结合,不仅提供了详实的理论阐述,更通过丰富的案例分析,展示了如何在实际工程中应用这些理论。希望本书能成为结构工程师、岩土工程师、项目管理者以及相关领域研究人员的宝贵参考,助力他们在复杂的工程实践中做出更明智的决策。

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读后感

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用户评价

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天哪,这本书的深度简直让人不敢相信!我原本以为我对有限元分析(FEA)的理解已经算不错了,毕竟在学校里也接触过一些基础,但这本书完全把我带到了一个新的层次。它不仅仅是讲解软件操作界面,更像是一部关于结构行为本质的深度剖析。我尤其欣赏作者在讲解复杂理论时所采用的类比和图示,那些原本晦涩难懂的数学公式,在结合实际建筑案例后,竟然变得清晰易懂起来。比如,关于非线性材料模型的讨论,书中详细阐述了混凝土在开裂和钢筋屈服过程中的力学响应变化,这对于处理高层建筑或复杂造型结构的抗震设计至关重要。我试着按照书中的步骤模拟了一个悬挑结构的应力集中问题,结果比我之前用其他软件跑出来的结果要精确得多,尤其是对边界条件的敏感性分析部分,简直是实战宝典。如果你是打算从一个初级用户进阶到能够独立解决实际工程难题的结构工程师,这本书绝对是你的案头必备。它强调的不是“怎么点鼠标”,而是“为什么这么点”,这种思维深度的培养是任何快速上手教程都无法提供的。

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这本书的排版和内容组织方式,让我感觉自己像是在跟随一位经验极其丰富的总工程师学习。它不是那种将所有知识点堆砌在一起的教科书,而是精心设计了一条学习路径。从基础的网格划分策略到高级的动力学分析和时间步长选择,每一个章节都水到渠成。最让我感到惊喜的是,作者并没有回避软件的“黑箱”问题,反而大胆地探讨了结果验证和误差评估的方法论。在阅读关于风荷载作用下高层建筑扭转响应的那一章时,我发现作者不仅给出了CFD模拟的参考值,还提供了一套基于简化模型的快速估算流程,这种理论与实践的完美结合,极大地增强了我对模拟结果的信心。读完这本书,我感觉自己不再是单纯地操作一个工具,而是真正掌握了一种分析问题的科学方法论。对于那些经常需要向甲方或审批部门解释复杂分析结果的工程师来说,这本书提供的扎实理论基础和清晰的逻辑推导,无疑是最好的“弹药”。

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说实话,我最初对这种专业性极强的书籍抱持着一丝担忧,生怕内容过于理论化而脱离实际工程的“烟火气”。然而,这本书成功地打破了我的偏见。它就像一个桥梁,将深奥的固体力学和计算方法,精准地嫁接到了我们日常面对的梁、板、柱、剪力墙等构件上。我印象最深的是关于基础沉降分析的部分,书中详细对比了不同地基模型(如Winkler地基、弹性半空间)对桩筏基础整体和差异沉降的影响,并结合了实际的监测数据进行反演分析。这种将理论模型与现场实际观测结果相互印证的做法,极大地提升了分析的可靠性。我甚至发现,书中提到的一些小技巧,比如如何处理材料交界面处的接触刚度,直接帮我解决了一个困扰我好几个月的施工缝隙应力集中问题。这本书的价值,就在于它提供的细节处理能力,这些细节往往决定了工程的成败。

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这本书的语言风格简直是一股清流,它摒弃了那种枯燥乏味的学术腔调,读起来非常顺畅,甚至带有一种沉稳的启发性。作者的叙事节奏把握得恰到好处,不会让你因为信息过载而感到疲惫。比如在讲解断裂力学在结构疲劳寿命预测中的应用时,作者没有直接抛出复杂的积分方程,而是先从一个实际桥梁的裂纹扩展案例入手,循序渐进地引导读者理解应力强度因子和断裂韧性的概念。这种以问题为导向的教学方式,极大地激发了我的学习兴趣。更重要的是,书中对软件输出结果的可视化解释非常到位,哪些色彩表示危险区域,哪些曲线变化意味着材料进入塑性状态,描述得深入浅出,让人一目了然。阅读过程中,我感觉自己不是在被动接受知识,而是在和一位经验丰富的前辈进行深入的学术探讨,这种沉浸式的学习体验是其他任何教材都无法比拟的。

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如果用一个词来形容这本书的价值,我会选择“系统性”。它不像市面上许多零散的教程,只关注某个特定功能的实现。这本书的结构布局体现了深远的工程哲学,从分析流程的设定,到模型的简化假设,再到结果的后处理和报告撰写,形成了一个完整的闭环。我特别欣赏其中关于“模型准确性与计算效率的权衡”这一章,作者用大量的篇幅论证了在满足工程精度要求的前提下,如何选择最经济的网格密度和求解器设置。这对于我们追求效率的工程师来说,是极其宝贵的实战指导。它教会了我如何做一个“聪明的”用户,而不是一个“盲目的”操作者。读完这本书,我对自己以往在处理复杂结构建模时的一些“想当然”的做法有了深刻的反思,并立即开始着手优化我手头的几个项目。这本书不仅仅是工具的使用手册,更是一本关于“如何科学地进行工程结构分析”的纲领性著作。

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