ADINA在水利工程中的应用与开发PDF电子书下载

第1篇 基础篇 10

第1章ADINA基本功能与开发设置 10

1.1 ADINA概述 10

1.1.1 ADINA软件简介 10

1.1.2 ADINA主要功能模块介绍 10

1.2用户界面及基本操作 11

1.2.1 AUI简介 11

1.2.2启动和退出AUI 12

1.2.3 AUI界面介绍 12

1.2.4常用菜单及基本操作 13

1.3 ADINA文件类型 15

1.3.1前处理和计算设置文件 15

1.3.2求解与结果文件 15

1.3.3后处理文件 15

1.3.4输入文件 16

1.3.5输出文件 16

1.3.6其他类型文件 16

1.3.7 ADINA不同模块使用到的文件 17

1.4 ADINA用户手册 17

1.5二次开发的相关设置 18

第2章ADINA基本操作 20

2.1建模方式选择 20

2.1.1 Native几何建模 20

2.1.2 Parasolid几何建模 23

2.1.3图形软件建模 24

2.1.4文本方式建模 26

2.2坐标系的灵活应用 26

2.2.1全局坐标系和局部坐标系 27

2.2.2几何坐标架和单元局部坐标系 28

2.2.3结果转换坐标系 29

2.2.4斜坐标系和正交轴系 30

2.2.5材料轴和初始应变轴 31

2.3网格剖分形式 33

2.3.1网格基本要求 33

2.3.2网格剖分方式 34

2.3.3网格的连续性检查 35

2.3.4不连续网格的粘结 37

2.3.5不连续网格的接触绑定 37

2.3.6其他网格功能 39

2.4后处理高级分析 40

2.4.1云图/等值线图绘制 40

2.4.2矢量图绘制 42

2.4.3包络图绘制 43

2.4.4曲线图绘制 44

2.4.5结果列表 46

2.5 Zone使用技巧 46

2.5.1 Zone命令特点 46

2.5.2 Zone命令相关操作 47

第3章ADINA高级使用技术 49

3.1复杂边界条件施加 49

3.1.1约束方程 49

3.1.2刚性连接 50

3.1.3流固耦合边界 50

3.2复杂荷载施加 51

3.2.1时间函数和时间步 51

3.2.2空间函数 53

3.2.3荷载的施加 54

3.3初始条件施加 54

3.4初应力及初始应力场设置 56

3.4.1施加初始应变和应力 56

3.4.2初始应力场设置 58

3.5施工加载模拟（单元生死技术） 61

3.6接触设置 62

3.6.1接触设定 62

3.6.2接触收敛性的提高 65

3.7重启动功能 66

3.7.1重启动分析应用范围 66

3.7.2重启动分析的设定 66

3.8计算内存分配技巧 67

3.8.1 AUI内存分配 67

3.8.2求解内存设置 68

第4章ADINA命令流 70

4.1命令流特点及一般书写规则 70

4.2前处理和计算功能部分——*.in文件命令流 71

4.2.1文件基本设置 71

4.2.2几何建模与网格剖分设置 72

4.2.3单元组信息设置 74

4.2.4材料属性设置 76

4.2.5边界条件设置 77

4.2.6荷载设置 78

4.2.7分析类型设置 80

4.2.8计算参数设置 81

4.3后处理部分——*.plo文件命令流 82

4.3.1基本设置 82

4.3.2绘制云图（等值线）及相关设置 82

4.3.3定义物理量 83

4.3.4定义“模型点”和“模型线” 83

4.3.5绘制物理量曲线图 83

4.3.6输出物理量 84

4.4命令流的调用 86

4.5命令流书写举例 87

第5章 水利工程常用本构模型 90

5.1应力与应变 90

5.1.1应力与应力张量 90

5.1.2应力张量不变量与偏应力张量不变量 90

5.1.3应变张量及其分解 92

5.2弹性模型 93

5.2.1线弹性材料模型 94

5.2.2非线性弹性材料模型 97

5.2.3应用举例 98

5.3 Mohr-Coulomb模型 99

5.3.1 M-C模型基本理论 99

5.3.2 M-C模型使用设置 100

5.3.3应用举例 101

5.4 Drucker-Prager模型 102

5.4.1 D-P模型理论 102

5.4.2 D-P模型使用设置 103

5.4.3应用举例 104

5.5 Cam-clay模型 105

5.5.1 Cam-clay模型理论 105

5.5.2 Cam-clay模型使用设置 107

5.5.3应用举例 107

5.6 Concrete模型 109

5.6.1单轴应力应变关系 109

5.6.2多轴应力应变关系 110

5.6.3 Concrete模型使用设置 112

5.6.4应用举例 113

第2篇 应用篇 116

第6章 温度场分析 116

6.1热传导基本理论 116

6.2 ADINA-T中温度荷载的设置 117

6.2.1温度荷载的施加方式 117

6.2.2对流荷载 117

6.2.3辐射荷载 118

6.2.4热流荷载 119

6.3稳定温度场分析 120

6.3.1混凝土保温板效果分析 120

6.3.2混凝土重力坝稳定温度场 122

6.4非稳定温度场分析 125

6.4.1工程背景 125

6.4.2建模及求解 126

6.4.3结果分析 127

第7章 渗流场分析 131

7.1渗流计算基本理论与设置 131

7.1.1渗流场基本理论 131

7.1.2 ADINA中渗流计算功能 132

7.1.3 ADINA中渗透系数的设定 132

7.2有压渗流分析 133

7.2.1 ADINA自带算例 133

7.2.2闸基渗流分析 134

7.3无压渗流分析 136

7.3.1 ADINA自带算例 137

7.3.2土石坝渗流分析 139

7.3.3存在的问题及改进方法 144

7.4渗流场与应力场耦合计算 144

第8章 固结分析 146

8.1 ADINA固结分析功能 146

8.2一维土柱固结分析 147

8.2.1单向排水 147

8.2.2双向排水 154

8.3曼德尔效应模拟 155

8.3.1算例简述 155

8.3.2建模与求解 155

8.3.3结果分析 156

8.4软土地基排水固结分析 157

8.4.1问题描述 157

8.4.2建模与求解 158

8.4.3结果分析 160

第9章 频域分析 164

9.1频域分析基本理论 164

9.1.1模态分析 164

9.1.2反应谱法 164

9.2模态分析实例 166

9.2.1问题描述 166

9.2.2建模及求解 167

9.2.3结果分析 169

9.3反应谱法分析实例 171

9.3.1问题描述 171

9.3.2模型建立及模态分析 171

9.3.3反应谱法求解动力反应 171

第10章 重力坝静动力应力和稳定分析 177

10.1重力坝结构分析概述 177

10.2重力坝静力分析 178

10.2.1问题描述 178

10.2.2建模与求解 178

10.2.3结果分析 183

10.3重力坝动力分析 186

10.3.1问题描述 186

10.3.2建模与求解 186

10.3.3结果分析 189

10.4重力坝抗滑稳定分析 192

10.4.1静力抗滑稳定 192

10.4.2动力抗滑稳定 193

第11章 拱坝应力和整体稳定分析 194

11.1拱坝结构分析要点 194

11.1.1计算难点 194

11.1.2拱坝温度荷载计算方法 194

11.1.3拱坝等效应力计算方法 196

11.2拱坝静力分析 198

11.2.1问题描述 198

11.2.2建模与求解 198

11.2.3结果分析 205

11.3拱坝动力分析 208

11.3.1问题描述 208

11.3.2建模与求解 208

11.3.3反应谱法求解动力反应 209

11.4拱坝整体稳定分析 213

11.4.1拱坝整体稳定分析方法 213

11.4.2建模中的注意事项 214

11.4.3结果分析 215

第12章 结构-水体相互作用分析 217

12.1结构-水体相互作用基本理论 217

12.1.1附加质量法 217

12.1.2 ADINA势流体理论 218

12.1.3 ADINA-FSI分析 219

12.2附加质量法 220

12.2.1问题描述 220

12.2.2建模与求解 220

12.2.3结果分析 223

12.3 ADINA势流体法 226

12.3.1问题描述 226

12.3.2建模与求解 226

12.3.3结果分析 230

12.4 ADINA-FSI分析 234

12.4.1问题描述 234

12.4.2建模及求解 235

12.4.3结果分析 242

第13章 边坡稳定分析 246

13.1边坡稳定分析方法 246

13.2基于强度折减法的边坡稳定计算及影响因素 247

13.2.1问题描述 247

13.2.2模型建立 247

13.2.3折减系数的调整及安全系数取值 249

13.2.4非线性计算中的相关设置 251

13.2.5修改相关设置后的计算结果 256

13.2.6其他影响因素 259

13.3非均质边坡稳定分析 260

13.3.1问题描述 260

13.3.2操作流程 261

13.3.3结果分析 262

13.4工程实例分析 264

13.4.1工程概述 264

13.4.2操作流程 265

13.4.3结果分析 266

第14章 水工隧洞围岩稳定及衬砌结构分析 273

14.1水工隧洞分析概述 273

14.2二维有压隧洞衬砌支护模拟 274

14.2.1算例描述 274

14.2.2操作流程 275

14.2.3结果分析 280

14.3三维无压隧洞开挖施工模拟 285

14.3.1算例描述 285

14.3.2操作流程 286

14.3.3结果分析 290

第3篇 开发篇 294

第15章 自定义本构模型的二次开发 294

15.1 ADINA自定义材料用户子程序及编译 294

15.1.1自定义材料用户子程序简介 294

15.1.2编译流程 296

15.2邓肯双曲线模型二次开发 297

15.2.1基本公式 297

15.2.2开发流程 298

15.2.3程序代码 299

15.2.4模型验证 303

15.3沈珠江弹塑性模型二次开发 305

15.3.1基本公式 305

15.3.2应力更新算法 308

15.3.3开发注意事项 309

15.3.4应用举例 310

15.4边界面模型二次开发 312

15.4.1基本公式 312

15.4.2应力积分算法 313

15.4.3三轴试验数值模拟 318

15.4.4模型应用 319

第16章ADINA数据外部交换与综合调用 321

16.1 ADINA网格信息的导出 321

16.2外部网格信息的导入 322

16.2.1命令流文件的生成 322

16.2.2约束信息的自动查找与设置 324

16.2.3荷载的处理 325

16.3后处理数据的自动导出和处理 329

16.4常用程序段举例 332

16.5综合调用实例1——基于温度模块的渗流场精确计算程序 334

16.5.1问题缘由 334

16.5.2读入数据文件 335

16.5.3程序运行及计算结果 335

16.6综合调用实例2——强度折减法边坡稳定自动计算程序 337

16.6.1编程思想 337

16.6.2读入数据文件 337

16.6.3程序运行及计算结果 338

第17章 黏弹性边界及地震波动输入 340

17.1黏弹性边界 340

17.1.1黏弹性边界的基本理论 340

17.1.2黏弹性边界的设置 342

17.2黏弹性边界与其他边界比较 350

17.2.1黏性边界 350

17.2.2固定边界 351

17.2.3远置边界 352

17.2.4精确解 353

17.2.5各类边界比较 354

17.3地震波动输入 355

17.4基于黏弹性边界的地震波动反应分析 357

17.4.1问题描述 357

17.4.2建模及求解 357

17.4.3结果提取 367

第18章 土石坝地震波动反应分析 369

18.1基于AUI的土石坝二维地震波动反应分析 369

18.1.1工程概况及计算条件 369

18.1.2建模与计算 370

18.1.3成果输出 372

18.2基于ADINA计算平台的地震波动反应分析软件开发 374

18.2.1地震波动输入的开发流程 374

18.2.2 SWRA3D软件基本功能 374

18.2.3 SWRA3D软件使用流程 375

18.2.4 SWRA3D软件输入和输出文件 376

18.3土石坝三维地震波动反应分析 377

18.3.1工程概况 377

18.3.2计算模型及参数 377

18.3.3计算成果分析 378

参考文献 383