有限元分析在水利水电工程中的应用PDF电子书下载

第1章 有限元分析入门 1

1.1 数值模拟技术及有限元法 1

1.1.1 有限单元法的基本思想 2

1.1.2 有限单元法原理简述 2

1.1.3 节点和单元 3

1.1.4 有限元法的基本过程 4

1.2 ALGOR软件简介 6

1.2.1 ALGOR软件的发展历程 6

1.2.2 ALGOR软件的特点 7

1.2.3 ALGOR软件的分析功能 10

1.3 重力坝分析实例 13

第2章 前处理 23

2.1 概述 23

2.2 ALGOR 2011分析环境 23

2.2.1 启动Algor 2011 23

2.2.2 ALGOR 2011的界面与操作 24

2.2.3 ALGOR 2011环境组成 26

2.2.4 FEA编辑器菜单 26

2.3 CAD实体建模与网格划分 30

2.3.1 CAD实体建模方法 30

2.3.2 ALGOR的插件式CAD（InCAD）接口技术 30

2.3.3 ALGOR导入CAD实体模型的方法 31

2.3.4 实体模型的网格划分步骤 32

2.3.5 模型网格设置 33

2.3.6 网格细化与增强 41

2.3.7 三维实体模型网格划分实例 44

2.4 用FEA编辑器构建网格 47

2.4.1 网格构建中的“部件”、“面”和“层” 47

2.4.2 建立空模型 48

2.4.3 直接建立网格 48

2.4.4 基于草图建立网格 51

2.4.5 实例：建立三维漏斗模型 56

2.4.6 实例：建立三维箱型梁 63

2.4.7 网格化二维模型概述 65

2.4.8 网格化二维模型实例 67

第3章 线性分析基础 75

3.1 线性分析介绍 75

3.1.1 线性分析介绍 75

3.1.2 线性分析类型 75

3.2 线性分析单元类型 77

3.2.1 梁单元 77

3.2.2 桁架单元 84

3.2.3 二维单元 84

3.2.4 板单元 86

3.2.5 膜单元 88

3.2.6 块体单元 89

3.2.7 四面体单元 92

3.2.8 弹簧单元 92

3.2.9 间隙单元 94

3.2.10 刚性单元 95

3.3 线性分析材料 97

3.3.1 各向同性材料 97

3.3.2 正交各向异性材料 98

3.3.3 温度相关材料 98

3.3.4 各种单元的可用材料 99

3.4 单元公式 100

3.4.1 不兼容的位移模式 100

3.4.2 积分模式 101

3.5 ALGOR的材料库 101

3.5.1 软件内置材料库 101

3.5.2 用户自定义材料库 102

第4章 杆件结构受力分析 103

4.1 连续梁的模拟 103

4.1.1 启动Autodesk Algor FEA编辑器 103

4.1.2 创建网格线 104

4.1.3 设置单元类型和参数 105

4.1.4 施加约束 106

4.1.5 施加荷载 106

4.1.6 求解 107

4.1.7 后处理 107

4.2 刚架的模拟 108

4.2.1 启动Autodesk Algor FEA编辑器 109

4.2.2 创建网格线 109

4.2.3 设置单元类型和参数 110

4.2.4 施加约束 110

4.2.5 施加荷载 111

4.2.6 求解 111

4.2.7 后处理 111

4.3 排架的模拟 113

4.3.1 启动Autodesk Algor FEA编辑器 114

4.3.2 创建网格线 114

4.3.3 设置单元类型和参数 115

4.3.4 施加约束 116

4.3.5 施加荷载 117

4.3.6 求解 118

4.3.7 后处理 118

4.3.8 梁端部释放 119

4.4 空间塔架 119

4.4.1 启动Autodesk Algor FEA编辑器 120

4.4.2 创建网格线 120

4.4.3 设置单元类型和参数 123

4.4.4 施加约束 124

4.4.5 施加荷载 124

4.4.6 求解 125

4.4.7 后处理 125

4.4.8 修改模型重新计算 125

4.4.9 修改模型几何形状并重新计算 126

第5章 板壳结构受力分析 127

5.1 板上作用移动荷载的模拟 127

5.1.1 启动Autodesk AlgorFEA编辑器 127

5.1.2 建立板的模型 127

5.1.3 设置单元类型和参数 128

5.1.4 施加约束 128

5.1.5 施加荷载 129

5.1.6 求解 130

5.1.7 后处理 130

5.2 板上作用分布力、温度荷载的模拟 131

5.2.1 问题描述 132

5.2.2 启动Autodesk Algor FEA编辑器 133

5.2.3 创建模型网格线 133

5.2.4 施加约束 134

5.2.5 设置单元类型和参数 134

5.2.6 建立多个设计方案 135

5.2.7 方案1后处理 137

5.2.8 柱面坐标的应用 139

5.2.9 方案2、方案3后处理 141

5.2.10 风罩配筋设计 141

5.3 压力容器及压力管道 141

5.3.1 压力容器介绍 141

5.3.2 压力容器板壳单元建模 142

5.3.3 水电站压力管道中的岔管 148

第6章 块体结构线性受力分析 149

6.1 大型水闸结构静力分析 149

6.1.1 水闸结构应力分析概述 149

6.1.2 某大型水闸闸室体型结构 150

6.1.3 闸室荷载及组合 151

6.1.4 荷载及模型的简化处理 151

6.1.5 打开几何模型 152

6.1.6 划分网格 153

6.1.7 单元定义 154

6.1.8 材料设置 155

6.1.9 施加约束 155

6.1.10 施加荷载 156

6.1.11 求解 159

6.1.12 后处理 159

6.1.13 存档 161

6.2 曲柄受力分析 161

6.2.1 打开几何模型 162

6.2.2 划分网格 162

6.2.3 添加梁单元 163

6.2.4 定义梁单元 164

6.2.5 指定材料 164

6.2.6 施加约束 165

6.2.7 施加表面压力 165

6.2.7 施加力矩 166

6.2.8 求解 166

第7章 线性动力分析 169

7.1 线性动力分析概述 169

7.1.1 动力学分析介绍 169

7.1.2 动力学分析的阻尼 170

7.2 固有频率（模态）分析 170

7.2.1 模态分析的概念 170

7.2.2 模态分析理论 171

7.2.3 固有频率（模态）分析求解参数 172

7.3 固有频率分析实例 174

7.3.1 启动Autodesk Algor并打开模型 174

7.3.2 单元类型、材料、约束 174

7.3.3 荷载 175

7.3.4 设置分析类型 175

7.3.5 设置分析参数 175

7.3.6 求解 176

7.3.7 后处理 176

7.4 荷载刚化固有频率（模态）分析 177

7.4.1 荷载刚化固有频率（模态）分析 177

7.4.2 荷载刚化固有频率（模态）分析求解参数 177

7.4.3 荷载刚化固有频率分析实例 178

7.5 响应谱分析 179

7.5.1 概述 179

7.5.2 频谱的定义 180

7.5.3 响应谱分析的算法 181

7.5.4 响应谱分析求解参数 183

7.6 响应谱分析实例 185

7.6.1 荷载刚化固有频率分析 185

7.6.2 建立响应谱分析方案 186

7.6.3 响应谱分析参数 186

7.6.4 求解与后处理 187