結(jié)構(gòu)概念分析與ANSYS程序?qū)崿F(xiàn)

第00講：緒論

前修課程介紹，ANSYS用戶界面簡介，命令流簡介。

第01講：求解簡支梁的撓度

01.01）平截面假定

01.02）有限元的基本思想

01.03）梁單元的形函數(shù)

01.04）彎曲變形和剪切變形

01.05）單元劃分對剛度的影響

01.06）梁單元Beam188的形函數(shù)

01.07）計算目的和模型選取之間的關(guān)系

01.08）如何準(zhǔn)確設(shè)置約束條件

第02講：求解單層網(wǎng)殼的屈曲荷載

02.01）梁單元形函數(shù)精度對計算結(jié)果的影響

02.02）線性屈曲分析的過程

02.03）線性屈曲系數(shù)和屈曲模態(tài)的意義

02.04）網(wǎng)殼的整體失穩(wěn)和局部失穩(wěn)

02.05）計算目的和計算模型的選取

02.06）網(wǎng)殼的整體剛度和構(gòu)件局部剛度之間的關(guān)系

02.07）拓補關(guān)系和建模方法

02.08）鋁合金板式節(jié)點網(wǎng)殼的構(gòu)成

02.09）構(gòu)件的自由扭轉(zhuǎn)和約束扭轉(zhuǎn)

02.10）開口截面和閉口截面的抗扭剛度對比

第03講：認(rèn)識應(yīng)力剛度

03.01）桿單元的彈性剛度矩陣

03.02）桿單元的應(yīng)力剛度矩陣

03.03）線性屈曲分析的數(shù)學(xué)過程

03.04）ANSYS中剛度矩陣存儲時的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

03.05）平衡法和能量法求解屈曲荷載和屈曲模態(tài)

03.06）根據(jù)物理意義直接寫彈性剛度矩陣

03.07）根據(jù)物理意義直接寫應(yīng)力剛度矩陣

03.08）如何判斷第1階屈曲模態(tài)

03.09）第1階屈曲模態(tài)為何是正弦曲線

03.10）彎曲失穩(wěn)的壓桿離散化等效模型

03.11）如何耦合自由度

第04講：認(rèn)識幾何非線性

04.01）結(jié)構(gòu)力學(xué)線性解答

04.02）根據(jù)物理方程和平衡方程推導(dǎo)精確解

04.03）引起幾何非線性的原因之一：變形量誤差

04.04）引起幾何非線性的原因之二：平衡誤差

04.05）兩桿桁架的剛度變化過程

04.06）兩桿拱的剛度變化過程

04.07）保守系統(tǒng)的能量守恒

04.08）真正的平衡：時時刻刻平衡

04.09）求解非線性方程組的牛頓-拉芙遜迭代法

04.10）求解非線性方程組的弧長法

04.11）跳躍失穩(wěn)的概念

04.12）基本平衡路徑

04.13）拉索的軸向剛度

04.14）加載路徑對拉索軸向剛度的影響

04.15）加載路徑對拉索豎向剛度的影響

第05講：求解四邊簡支板的屈曲荷載

05.01）四邊簡支板的平衡微分方程

05.02）單位板寬的抗彎剛度

05.03）經(jīng)典彈性力學(xué)理論的基本假定

05.04）平面內(nèi)約束條件對屈曲荷載的影響

05.05）泊松效應(yīng)，泊松比對屈曲荷載的影響

05.06）四邊簡支板的屈曲后強度

05.07）采用一致模態(tài)法施加初始缺陷

05.08）對比縱向壓力場和橫向拉力場

05.09）四邊簡支板的彈塑性屈曲后強度

05.10）工程構(gòu)件中的板件的邊界條件

05.11）四邊簡支板和三邊簡支板的穩(wěn)定系數(shù)k

05.12）板件局部失穩(wěn)的屈曲半波長

05.13）長寬比對線性屈曲荷載的影響

05.14）正放、反放和側(cè)放時鋼卷尺的懸臂長度對比

第06講：認(rèn)識材料非線性

06.01）單軸拉壓時的屈服,強化,卸載,反向加載

06.02）雙線性隨動強化模型BKIN

06.03）多線性隨動強化模型KINH

06.04）雙線性各向同性強化模型BISO

06.05）多線性各向同性強化模型MISO

06.06）延性對結(jié)構(gòu)性能的影響

06.07）低碳鋼單軸拉伸應(yīng)力應(yīng)變曲線的幾個階段

06.08）殘余應(yīng)力對軸拉構(gòu)件的承載力幾乎無影響

06.09）殘余應(yīng)力會提前降低軸拉構(gòu)件的剛度

06.10）有殘余應(yīng)力的軸拉構(gòu)件卸載后有殘余變形

06.11）多軸應(yīng)力作用下的屈服條件

06.12）多軸應(yīng)力作用下的流動法則

06.13）多軸應(yīng)力作用下的強化條件

06.14）米塞斯屈服準(zhǔn)則，屈服面

06.15）米塞斯屈服準(zhǔn)則和靜水壓力無關(guān)

06.16）鋼材在三向拉應(yīng)力作用下會變脆

06.17）塑性鉸模型

06.18）結(jié)構(gòu)的層次：纖維、截面、構(gòu)件、結(jié)構(gòu)

06.19）應(yīng)力集中現(xiàn)象

06.20）延性對應(yīng)力集中現(xiàn)象的影響

第07講：鋼壓桿的極限承載力

07.01）軸壓構(gòu)件的彎曲失穩(wěn)

07.02）多條柱子曲線

07.03）Perry公式

07.04）正則化長細(xì)比和整體穩(wěn)定系數(shù)

07.05）焊接工字鋼的殘余應(yīng)力模式

07.06）剪切邊和火焰切割邊的差別

07.07）Beam188的截面分塊和積分點

07.08）殘余應(yīng)力對構(gòu)件整體穩(wěn)定性能的影響

07.09）軸壓構(gòu)件的彎扭失穩(wěn)機理

07.10）軸壓構(gòu)件彎扭失穩(wěn)的力學(xué)分析

07.11）等效彎扭長細(xì)比

07.12）軸壓構(gòu)件的扭轉(zhuǎn)失穩(wěn)機理

07.13）扭轉(zhuǎn)失穩(wěn)長細(xì)比

07.14）圣維南原理

07.15）殘余應(yīng)力對軸壓構(gòu)件扭轉(zhuǎn)失穩(wěn)的影響

07.16）鋼梁彎扭失穩(wěn)的機理

07.17）鋼梁彎扭失穩(wěn)的影響因素

07.18）臨界彎矩

第08講：結(jié)構(gòu)動力學(xué)分析入門

08.01）結(jié)構(gòu)動力學(xué)基本方程

08.02）結(jié)構(gòu)的質(zhì)量矩陣

08.03）模態(tài)分析的數(shù)學(xué)特征

08.04）集中質(zhì)量和一致質(zhì)量

08.05）慣性耦合

08.06）瑞雷李茲法

08.07）幾何非線性對結(jié)構(gòu)自振頻率的影響

08.08）部分解

08.09）振型分解反應(yīng)譜法

08.10）地震反應(yīng)譜

08.11）振型的正交性

08.12）振型的歸一化準(zhǔn)則

08.13）振型參與系數(shù)

08.14）SRSS和CQC

08.15）時程分析

08.16）地震波的輸入

第09講：上海國際會議中心球面網(wǎng)殼整體穩(wěn)定性分析

09.01）節(jié)點剛度

09.02）半剛接節(jié)點、剛接節(jié)點、桿端剛域

09.03）復(fù)雜工程的分析邏輯：引例

09.04）截面折減法

09.05）采用線性彈簧COMBIN14模擬節(jié)點剛度

09.06）采用非線性彈簧COMBIN39模擬節(jié)點剛度

09.07）一致模態(tài)法施加缺陷

09.08）缺陷的方向

09.09）節(jié)點剛度對整體穩(wěn)定性的影響

09.10）鋁合金板式節(jié)點簡介

09.11）鋁合金板式節(jié)點的四折線剛度模型

09.12）彎曲剛度對整體穩(wěn)定性影響最大

09.13）軸向剛度對撓度影響最大

09.14）鋁合金板式節(jié)點網(wǎng)殼的整體穩(wěn)定性試驗簡介

09.15）鋁合金結(jié)構(gòu)研究體系介紹

第10講：國家大劇院鋼網(wǎng)殼施工過程分析

10.01）介紹國家大劇院的施工過程

10.02）施工過程中約束條件的改變?nèi)绾文M

10.03）設(shè)計引例：單跨鋼梁的施工過程

10.04）強迫位移法

10.05）采用非線性彈簧模擬施工過程

10.06）生死單元法

10.07）自由度耦合

10.08）國家大劇院鋼網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)體系介紹

10.09）該施工方法的有利影響和不利影響

10.10）拱腳的次彎矩

10.11）重啟動技術(shù)

10.12）加載過程中約束條件的變化對承載力的影響

10.13）刀口支座介紹

10.14）刀口支座的轉(zhuǎn)動能力

10.15）加載過程中約束條件的變化對承載力的影響

第11講：大跨度鋼結(jié)構(gòu)的卸載分析(待補充)

11.01）介紹大跨鋼結(jié)構(gòu)的常見施工過程

11.02）強迫位移法

11.03）約束方程法

11.04）恒力支撐法

11.05）彈性支撐法

11.06）鹽城體育場鋼結(jié)構(gòu)體系介紹

11.07）鹽城體育場鋼結(jié)構(gòu)的臨時支撐體系

11.08）鹽城體育場鋼結(jié)構(gòu)的卸載方案

11.09）第1類卸載問題：位移控制、獨立支撐

11.10）國家大劇院鋼網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)體系介紹

11.11）國家大劇院鋼網(wǎng)殼的臨時支撐體系

11.12）國家大劇院鋼網(wǎng)殼的卸載方案

11.13）第2類卸載問題：位移控制、聯(lián)合支撐

11.14）馬鞍山游泳館鋼結(jié)構(gòu)體系介紹

11.15）馬鞍山游泳館鋼結(jié)構(gòu)的臨時支撐體系

11.16）馬鞍山游泳館鋼結(jié)構(gòu)的卸載方案

11.17）第3類卸載問題：力控制

11.18）虹橋國家會展中心鋼結(jié)構(gòu)體系介紹

11.19）虹橋國家會展中心鋼結(jié)構(gòu)的臨時支撐體系

11.20）虹橋國家會展中心鋼結(jié)構(gòu)的卸載方案

11.21）第4類卸載問題：恒力千斤頂

第12講：懸索結(jié)構(gòu)的找形分析(待補充)

12.01）懸索結(jié)構(gòu)的找形分析方法 2100433B

該課程的主要是讓學(xué)生掌握通用有限元程序ANSYS的命令流編程方法和技巧；并在此基礎(chǔ)上深刻理解和掌握結(jié)構(gòu)基本概念，包括幾何非線性、材料非線性、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)動力學(xué)等各方面的結(jié)構(gòu)概念。

《Ansys結(jié)構(gòu)動力分析與應(yīng)用》采用命令流編寫風(fēng)格，給出了150余個應(yīng)用實例，可供讀者參考使用?！禔nsys結(jié)構(gòu)動力分析與應(yīng)用》適用于ANSYS中高級讀者，且應(yīng)具有一定的結(jié)構(gòu)動力學(xué)基礎(chǔ)?！禔nsys結(jié)構(gòu)動力分析與應(yīng)用》可作為理工科專業(yè)學(xué)習(xí)ANSYS結(jié)構(gòu)動力分析的教材，也可作為該學(xué)科技術(shù)人員采用ANSYS實現(xiàn)結(jié)構(gòu)動力分析的參考書。

第1章緒論

1.1結(jié)構(gòu)動力學(xué)與結(jié)構(gòu)動力仿真分析

1.2結(jié)構(gòu)體系的運動方程

1.3ANSYS產(chǎn)品與功能

1.4阻尼與ANSYS阻尼

第2章模態(tài)分析

2.1基本概念

2.2模態(tài)提取與主自由度

2.3模態(tài)分析過程

2.4一般結(jié)構(gòu)的模態(tài)分析

2.5有應(yīng)力模態(tài)分析

2.6大變形有應(yīng)力模態(tài)分析

2.7循環(huán)對稱結(jié)構(gòu)的模態(tài)分析

第3章諧響應(yīng)分析

3.1單自由度體系簡諧荷載反應(yīng)

3.2ANSYS諧響應(yīng)分析理論

3.3完全法諧響應(yīng)分析

3.4縮減法諧響應(yīng)分析

3.5模態(tài)疊加法諧響應(yīng)分析

3.6有應(yīng)力諧響應(yīng)分析

第4章瞬態(tài)動力分析

4.1直接積分法的基礎(chǔ)理論

4.2瞬態(tài)動力分析的關(guān)鍵技術(shù)細(xì)節(jié)

4.3完全法瞬態(tài)動力分析

4.4瞬態(tài)動力分析典例

4.5考慮重力影響的動力反應(yīng)分析

4.6支座運動時結(jié)構(gòu)的動力反應(yīng)

4.7沖擊荷載作用下結(jié)構(gòu)的動力反應(yīng)

4.8碰撞的動力反應(yīng)

4.9機構(gòu)運動分析

4.10風(fēng)壓時程作用下的結(jié)構(gòu)動力反應(yīng)

4.11時變參數(shù)系統(tǒng)的動力反應(yīng)

4.12移動物體與結(jié)構(gòu)相互作用分析

第5章譜分析

5.1反應(yīng)譜理論基礎(chǔ)

5.2隨機振動理論基礎(chǔ)

5.3單點反應(yīng)譜分析

5.4隨機振動分析

5.5動力學(xué)設(shè)計分析方法

5.6多點反應(yīng)譜分析

第6章轉(zhuǎn)動結(jié)構(gòu)（動力）分析

6.1概述

6.2各坐標(biāo)系分析與特點

6.3轉(zhuǎn)子動力學(xué)

6.4模態(tài)分析與臨界轉(zhuǎn)速算例

6.5諧響應(yīng)分析算例

6.6瞬態(tài)動力分析算例

參考文獻(xiàn)2100433B

第1章 ANSYS與結(jié)構(gòu)分析

1.1 ANSYS功能與軟件結(jié)構(gòu)

1.1.1 ANSYS軟件的技術(shù)特點

1.1.2 ANSYS軟件的分析功能

1.1.3 ANSYS處理器

1.1.4 ANSYS文件類型和格式

1.1.5 ANSYS輸入方式

1.1.6 ANSYS軟件的產(chǎn)品系列

1.2 ANSYS結(jié)構(gòu)分析單元功能與特性

1.2.1 桿單元

1.2.2 梁單元

1.2.3 管單元

1.2.4 2D實體單元

1.2.5 3D實體單元

1.2.6 殼單元

1.2.7 彈簧單元

1.2.8 質(zhì)量單元

1.2.9 接觸單元

1.2.10 矩陣單元

. 1.2.11 表面效應(yīng)單元

1.2.12 預(yù)緊、多點約束、網(wǎng)分單元

1.3 ANSYS結(jié)構(gòu)分析材料模型

1.3.1 材料模型的分類

1.3.2 材料模型的定義及特點

1.4 ANSYS結(jié)構(gòu)分析與結(jié)構(gòu)建模

1.4.1 結(jié)構(gòu)分類及仿真單元

1.4.2 平面模型和空間模型

1.4.3 模型深度與單元選擇

1.4.4 全結(jié)構(gòu)仿真分析技術(shù)

1.5 結(jié)構(gòu)分析的基本過程

1.5.1 基本過程

1.5.2 幾何建模-有限元模型分析過程的GUI方式

1.5.3 直接建立有限元模型的GUI方式

1.5.4 兩種方式的命令流

第2章 幾何建模技術(shù)與技巧

第3章 網(wǎng)格劃分技術(shù)及技巧

第4章 加載與求解技術(shù)

第5章 通用與時間歷程后處理技術(shù)

第6章 結(jié)構(gòu)線性靜力分析

第7章 結(jié)構(gòu)彈性穩(wěn)定分析

第8章 結(jié)構(gòu)非線性分析

第9章 結(jié)構(gòu)動力分析

參考文獻(xiàn)2100433B