工程結(jié)構(gòu)數(shù)值分析(Numerical Analysis)是結(jié)合計(jì)算機(jī)和計(jì)算力學(xué)方法求解工程(產(chǎn)品)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性、動(dòng)力響應(yīng)、熱傳導(dǎo)、多體接觸、彈塑性變形、繞流現(xiàn)象、流固耦合及性能優(yōu)化等問題的分析技術(shù),是集合了多種學(xué)科知識(shí)的工具,也是龐大的科學(xué)知識(shí)體系的整合。因此,工程結(jié)構(gòu)數(shù)值分析技術(shù)的應(yīng)用,也是知識(shí)深化、學(xué)習(xí)的快捷過程。
時(shí)至今日,結(jié)構(gòu)數(shù)值分析已經(jīng)形成了獨(dú)立的學(xué)科范疇,涵蓋了計(jì)算數(shù)學(xué)、計(jì)算力學(xué)和計(jì)算幾何等多個(gè)復(fù)雜的學(xué)科領(lǐng)域。可以預(yù)測,隨著科學(xué)的發(fā)展,結(jié)構(gòu)數(shù)值分析對(duì)各行各業(yè)的影響將會(huì)進(jìn)一步加大,并且可能上升到國家科技發(fā)展的戰(zhàn)略高度。對(duì)廣大科技工作者而言,數(shù)值分析將會(huì)成為科研和生產(chǎn)的強(qiáng)大助力和催化劑。
《結(jié)構(gòu)工程數(shù)值計(jì)算及工程應(yīng)用/交通土建研究生工程計(jì)算實(shí)訓(xùn)系列教材》面向典型結(jié)構(gòu)工程問題,結(jié)合結(jié)構(gòu)數(shù)值分析技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用,必將對(duì)工程師、研究生和科研工作者提供強(qiáng)有力的幫助。
《結(jié)構(gòu)工程數(shù)值計(jì)算及工程應(yīng)用/交通土建研究生工程計(jì)算實(shí)訓(xùn)系列教材》作者長期結(jié)合研究工作開展工程結(jié)構(gòu)數(shù)值分析,具有豐富的經(jīng)驗(yàn)、嫻熟的技巧和扎實(shí)的理論功底。
《結(jié)構(gòu)工程數(shù)值計(jì)算及工程應(yīng)用/交通土建研究生工程計(jì)算實(shí)訓(xùn)系列教材》既是數(shù)值分析技術(shù)的應(yīng)用學(xué)習(xí)教程,也可作為廣大結(jié)構(gòu)工程專業(yè)的理論學(xué)習(xí)參考書。
《結(jié)構(gòu)工程數(shù)值計(jì)算及工程應(yīng)用/交通土建研究生工程計(jì)算實(shí)訓(xùn)系列教材》的出版必將對(duì)提高工程師、研究生解決結(jié)構(gòu)專業(yè)復(fù)雜問題的數(shù)值分析能力起到助推作用。
工程結(jié)構(gòu)數(shù)值分析(Numerical Analysis)是結(jié)合計(jì)算機(jī)和計(jì)算力學(xué)方法求解工程(產(chǎn)品)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性、動(dòng)力響應(yīng)、熱傳導(dǎo)、多體接觸、彈塑性變形、繞流現(xiàn)象、流固耦合及性能優(yōu)化等問題的分析技術(shù),是集合了多種學(xué)科知識(shí)的工具,也是龐大的科學(xué)知識(shí)體系的整合。因此,工程結(jié)構(gòu)數(shù)值分析技術(shù)的應(yīng)用,也是知識(shí)深化、學(xué)習(xí)的快捷過程。
時(shí)至今日,結(jié)構(gòu)數(shù)值分析已經(jīng)形成了獨(dú)立的學(xué)科范疇,涵蓋了計(jì)算數(shù)學(xué)、計(jì)算力學(xué)和計(jì)算幾何等多個(gè)復(fù)雜的學(xué)科領(lǐng)域?梢灶A(yù)測,隨著科學(xué)的發(fā)展,結(jié)構(gòu)數(shù)值分析對(duì)各行各業(yè)的影響將會(huì)進(jìn)一步加大,并且可能上升到國家科技發(fā)展的戰(zhàn)略高度。對(duì)廣大科技工作者而言,數(shù)值分析將會(huì)成為科研和生產(chǎn)的強(qiáng)大助力和催化劑。本書面向典型結(jié)構(gòu)工程問題,結(jié)合結(jié)構(gòu)數(shù)值分析技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用,必將對(duì)工程師、研究生和科研工作者提供強(qiáng)有力的幫助。
本書作者長期結(jié)合研究工作開展工程結(jié)構(gòu)數(shù)值分析,具有豐富的經(jīng)驗(yàn)、嫻熟的技巧和扎實(shí)的理論功底。本書既是數(shù)值分析技術(shù)的應(yīng)用學(xué)習(xí)教程,也可作為廣大結(jié)構(gòu)工程專業(yè)的理論學(xué)習(xí)參考書。本書的出版必將對(duì)提高工程師、研究生解決結(jié)構(gòu)專業(yè)復(fù)雜問題的數(shù)值分析能力起到助推作用。
余志祥,副教授,西南交通大學(xué)土木工程學(xué)院教師,主要研究方向:結(jié)構(gòu)風(fēng)工程,防護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論,結(jié)構(gòu)振動(dòng)與沖擊。
第1章 并行計(jì)算方法
1.1 并行計(jì)算概述
1.1.1 計(jì)算平臺(tái)的變革
1.1.2 并行計(jì)算的基本概念
1.2 并行計(jì)算的性能分析
1.2.1 性能損失的原因
1.2.2 相關(guān)性與粒度
1.2.3 性能的評(píng)價(jià)
1.2.4 認(rèn)識(shí)并行計(jì)算機(jī)
1.3 有限元法中并行計(jì)算的基本框架
參考文獻(xiàn)
第2章 有限元基礎(chǔ)理論
2.1 基于位移的有限單元法的基本概念及有限元列武
2.1.1 變分原理
2.1.2 可變形固體靜力問題的控制方程的一般表達(dá)武
2.1.3 等效積分弱形式
2.1.4 基于位移的有限單元法
2.2 有限元分析的離散方式與單元選擇
2.2.1 梁桿結(jié)構(gòu)
2.2.2 連續(xù)體結(jié)構(gòu)
2.3 有限元方法的并行性
2.3.1 空間上的并行
2.3.2 時(shí)間上的并行
參考文獻(xiàn)
第3章 建筑結(jié)構(gòu)抗震分析
3.1 常用的建筑結(jié)構(gòu)抗震分祈方法及原理
3.1.1 底部剪力法
3.1 ,2反應(yīng)譜分析法
3.1.3 動(dòng)力分析法
3.1.4 靜力彈塑性分析
3.2 靜力彈塑性分析的分析控制參數(shù)
3.2.1 靜力彈塑性分析原理
3.2.2 荷載工況
3.2.3 加強(qiáng)層的設(shè)置
3.3 塑性鉸的定義與設(shè)置
3.4 側(cè)向荷載加載模式
3.5 能量譜曲線及性能點(diǎn)
3.6 工程實(shí)例
3.6.1 工程背景
3.6.2 計(jì)算模型的建立
3.6.3 加載方式的選擇
3.6.4 Pushover分析結(jié)果
3.6.5 結(jié)論及建議
第4章 結(jié)構(gòu)損傷和破壞分析
4.1 工程結(jié)構(gòu)損傷和破壞分析的應(yīng)用背景
4.2 非線性分析中常用的數(shù)值算法
4.2.1 結(jié)構(gòu)非線性分析
4.2.2 靜力分析
4.2.3 動(dòng)力分析
4.3 邊界條件
4.3.1 接觸邊界
4.3.2 混尺度模型的建立
4.4 工程實(shí)例
4.4.1 復(fù)雜節(jié)點(diǎn)的混尺度分析
4.4.2 構(gòu)件的滯回分析
4.4.3 橋梁墩柱受落石撞擊分析
4.4.4 多層生土房屋的地震倒塌分析
參考文獻(xiàn)
第5章 建筑結(jié)構(gòu)風(fēng)致振動(dòng)
5.1 鳳對(duì)結(jié)構(gòu)的作用
5.2 作用于結(jié)構(gòu)上的鳳荷載
5.2.1 平均鳳荷載
5.2.2 動(dòng)態(tài)風(fēng)荷載
5.3 建筑結(jié)構(gòu)風(fēng)振計(jì)算及等效靜力風(fēng)荷載
5.3.1 建筑結(jié)構(gòu)鳳振響應(yīng)
5.3.2 等效靜力鳳荷載研究
5.3.3 建筑結(jié)構(gòu)風(fēng)振控制
5.4 工程實(shí)例
5.4.1 研究對(duì)象
……
第6章 結(jié)構(gòu)風(fēng)工程CFD模擬與流固耦合