ABAQUS有限元软件在道路工程中的应用(附盘)(附VCD光盘一张)
点此进入淘宝搜索页搜索分类: 图书,交通运输,公路运输,道路工程,道路工程理论,
品牌: 廖公云
基本信息·出版社：东南大学出版社
·页码：268 页
·出版日期：2008年
·ISBN：7564115254
·条形码：9787564115258
·包装版本：1版
·装帧：平装
·开本：16
·正文语种：中文
·附带品描述：附VCD光盘一张
产品信息有问题吗？请帮我们更新产品信息。
内容简介《ABAQUS有限元软件在道路工程中的应用(附盘)》分为基础篇和应用篇两个部分。基础篇介绍了有限单元法的基本原理、ABAQUS有限元基本知识、道路工程中常用材料模型和UMAT的编写、单元及网格划分技术、inp文件用法；应用篇中运用实例的形式，采用ABAQUS有限元程序分析了道路工程（包括部分岩土工程）中的典型问题：包括沥青路面结构的裂缝问题和动态响应问题、沥青路面结构的车辙问题、软土地基上路面结构的沉降问题、桥台地基的沉降问题和路堤边坡稳定性问题等。
《ABAQUS有限元软件在道路工程中的应用(附盘)》可作为高等学校道路相关专业研究生和高年级本科生的有限元课程教材，也可作为道路工程、岩土工程等相关专业科研人员的专业参考书或培训教材。
目录
1 绪论
1.1 有限元与ABAQUS
1.2 道路工程中的典型问题
1.3 本书的主要内容
第一部分 基础篇
2 有限单元法的基本原理
2.1 有限单元法求解的基本步骤
2.1.1 位移函数
2.1.2 单元应变和初应变
2.1.3 单元应力
2.1.4 等效结点力与单元刚度矩阵
2.1.5 结点载荷
2.1.6 结点平衡方程与整体刚度矩阵
2.2 常见单元的单元刚度矩阵和结点载荷
2.2.1 矩形单元
2.2.2 四面体单元
2.3 能量原理
2.3.1 虚位移原理
2.3.2 最小势能原理
2.3.3 最小余能原理
2.4 有限元解的收敛性
2.5 形函数及其应用
2.5.1 形函数的定义
2.5.2 典型的一维、二维和三维形函数
2.5.3 坐标变换
2.6 本章小结
3 ABAQUs有限元基本知识
3.1 ABAQUS产品的组成(Products)
3.2 ABAQUS／CAE的组成(Components)
3.3 ABAQUS／CAE中的分析模块(Modules)
3.4 ABAQUS／CAE中的常用工具(Tools)
3.4.1 ABAQUS／CAE中的常用工具
3.4.2 实例：路面结构的受力分析
3.5 ABAQUS分析模型的组成
3.5.1 ABAQUS分析的过程
3.5.2 ABAQUS分析模型的组成
3.6 ABAQUS中的常用命令(Commands)
3.7 ABAQUS中的常用文件(Files)
3.7.1 常用文件
3.7.2 其他文件
3.8 ABAQUS中的帮助文档(Documentation)
3.9 本章小结
4 常用材料的本构模型及UMAT
4.1 道路工程中常用材料的本构模型
4.2 典型的弹性模型和塑性模型
4.3 道路工程常见材料模型及UMAT
4.3.1 道路工程中常见材料模型
4.3.2 用户子程序UMAT和应用程序(Utilities)
4.3.3 修正Burgers模型用户子程序UMAT的编写
4.3.4 Duncan-Chang模型用户子程序UMAT的编写
4.3.5 UMAT用户子程序的用法
4.4本章小结
5 单元及网格划分技术
5.1 有限单元
5.1.1 单元的表征
5.1.2 实体单元
5.1.3 壳单元
5.1.4 梁单元
5.1.5 桁架单元
5.2 刚性体
5.2.1 刚性体使用的时机
5.2.2 刚性体部件
5.2.3 刚性单元
5.3 实体单元的使用
5.3.1 单元的数学描述和积分
5.3.2 实体单元的选择
5.4 网格划分技术
5.4.1 结构网格划分
5.4.2 自由网格划分
5.4.3 扫掠网格划分
5.4.4 网格划分算法
5.4.5 不能进行网格划分的几种情形
5.5 本章小结
6 inp文件用法
6.1 inp文件格式
6.1.1 关键字行(Keyword line)
6.1.2 数据行(Dateline)
6.1.3 注释行(Comment line)
6.2 编写完整inp文件实例：桥式吊架
6.2.1 编写inp文件
6.2.2 检查运行inp文件
6.3 编写部分inp文件实例：软土地基上路面结构的沉降
6.3.1 ABAQUS／CAE生成部分模型数据
6.3.2 编写部分inp文件
6.3.3 运行和后处理
6.4 本章小结
第二部分 应用篇
7 沥青路面结构中的裂缝和动态响应问题
7.1 相关理论和计算方法
7.1.1 断裂力学理论和计算方法
7.1.2 动态分析理论和计算方法
7.1.3 移动均布载荷在有限元模型中的实现
7.2 路面结构裂缝和动态响应问题的实例分析
7.2.1 静态分析一：直接写inp文件
7.2.2 静态分析二：ABAQUS／CAE建模
7.2.3 动态分析一：平面ABAQUS／CAE建模
7.2.4 动态分析二：三维ABAQUS／CAE建模
7.3 本章小结
8 沥青路面结构中的车辙问题
8.1 相关理论和计算方法
8.2 路面车辙计算实例
8.2.1 温度场的分析
8.2.2 路面车辙的计算
8.3 本章小结
9 软土地基上路面结构的沉降问题
9.1 相关理论和计算方法
9.1.1 沉降计算理论和比奥固结方程
9.1.2 三维固结向平面应变固结的等效转换
9.1.3 附加应力计算中位移载荷的施加
9.2 水平向增强体(土工格栅)的应用实例
9.3 竖向增强体(桩)的应用实例
9.4 软土地基路面结构的附加应力分析实例
9.5 本章小结
10 桥台地基沉降问题
10.1 桥台地基沉降实例
10.2 本章小结
11路堤边坡稳定性问题
11.1 相关理论和计算方法
11.2 边坡稳定性分析实例
11.3 本章小结
参考文献
……[看更多目录]
序言当今中国经济飞速发展，我国道路建设也正经历着一场翻天覆地的巨大变化，道路建设发展日新月益。但同时也遇到一些技术难题，如软土路基沉降，边坡稳定性问题，沥青路面的裂缝、车辙等损坏问题等，这都激励我们对这些道路工程问题进行深入研究。本书正是廖公云和黄晓明先生对多年ABAQUS有限元分析实践的总结。
道路工程是有限元分析应用的一个重要领域，而达索SIMULIA公司（原ABAQUS公司）拥有的ABAQUS是世界上最先进的大型通用有限元分析软件之一。ABAQUS主要有三个模块：ABAQUS／CAE模块为ABAQUS求解器提供快速交互式的前后处理环境，其为ABAQUS的建模、分析、监测和控制，以及结果评估的完整界面；ABAQUS／Standard是一个通用分析模块，它能够求解广泛的线性和非线性问题，包括结构的静态、动态、热和电响应等，对于通常同时发生作用的几何、材料和接触非线性采用自动控制技术处理；ABAQUS／Explicit是利用对事件变化的显示积分求解动态有限元方程。ABAQUS强大的建模、分析功能为其在道路工程中的广泛应用奠定了坚实基础。
本书从有限元基本理论出发，介绍了ABAQUS在道路工程中的一些重更功能，重点对道路工程的普遍问题，即沥青路面结构中的裂缝和动态响应问题、沥青路面结构中的车辙问题、软土地基上路面结构的沉降问题、桥台地基沉降问题、路堤边坡稳定性问题进行了详细的讲解。
本书既有一定的有限元理论，又有比较丰富的工程算例，既可适合初学者使用，又可为有一定ABAQUS背景，需要提高自己应用水平的高级用户提供参考。
我相信，本书的内容将会给广大读者带来不小的收获。
文摘插图：
1）有限元的发展
在科学技术领域内，对于许多力学问题和物理问题，人们已经得到了它们应遵循的基本方程（常微分方程或偏微分方程）和相应的定解条件。但能用解析方法求出精确解的只是少数方程性质比较简单，且几何形状相当规则的问题。对于大多数问题，由于方程的某些特征的非线性性质，或由于求解区域的几何形状比较复杂，则不能得到解析的解答。数值解法应运而生，伴随着计算机技术的飞速发展，数值分析方法已成为求解科学技术问题的主要工具之一。
有限元法是数值分析方法的一种，其基本思想是将连续的求解区域离散为一组有限个、且按一定方式相互联结在一起的单元组合体。由于单元能按不同的联结方式进行组合，且单元本身又可以有不同形状，因此可以模拟几何形状复杂的求解域。有限单元法作为数值分析方法的另一个重要特点是，利用在每一个单元内假设的近似函数来分片地表示全求解域上待求的未知场函数。单元内的近似函数通常由未知场函数或其导数在单元的各个结点的数值和其插值函数来表达。这样一来，一个问题的有限元分析中，未知场函数或其导数在各个结点上的数值就成为新的未知量（也即自由度），从而使一个连续的无限自由度问题变成离散的有限自由度问题。一经求解出这些未知量，就可以通过插值函数计算出各个单元内场函数的近似值，从而得到整个求解域上的近似解。显然随着单元数目的增加，也即单元尺寸的缩小，或者随着单元自由度的增加及插值函数精度的提高，解的近似程度将不断改进。如果单元是满足收敛要求的，近似解最后将收敛于精确解。
有限元的基本思想最早是Courant（1943）提出来的，他第一次尝试在三角形区域上将分片连续函数和最小位能原理相结合，研究了St．Venant，的扭转问题。Levy（1947）建立了柔度法或力法，1953年提出了刚度法或位移法，用来分析静不定飞机结构。Argyris和Kelsey（1954）利用能量原理建立了矩阵结构分析方法。但直到1960年以后，随着电子计算机的广泛应用和发展，有限单元法的发展速度才显著加快。
