本書主要介紹了結構工程顯式計算動力學分析的基本理論、計算方法和結構工程領域代表性工程應用。全書結合LS-DYNA軟件,給出了多個典型案例的求解過程,包括工程結構的地震倒塌數(shù)值模擬,沖擊與爆破數(shù)值模擬,流固耦合數(shù)值模擬等。本書給出了解決結構工程領域實際問題的思路與方法,計算步驟簡明扼要,可操作性強,所有算例均附有命令流K文件。
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目錄
第1章 緒論 1
1.1 結構動力學 1
1.2 計算機輔助工程 2
1.3 顯式動力學發(fā)展歷程 3
第2章 理論基礎 4
2.1 顯式分析方法 4
2.2 中心差分法基本原理 4
2.3 顯式分析計算 5
2.4 顯式中心差分法穩(wěn)定性分析 6
2.5 隱式分析方法 7
2.5.1 基本概念 7
2.5.2 隱式算法 7
2.6 顯式與隱式算法的區(qū)別 8
2.6.1 顯式算法的特點 8
2.6.2 隱式算法的特點 9
2.7 常用有限元軟件概述 9
第3章 LS-DYNA簡介 17
3.1 基本概念 17
3.2 時間步長計算 17
3.3 沙漏模態(tài) 20
3.4 接觸問題 24
3.5 常用材料模型 26
3.5.1 彈性材料模型 26
3.5.2 彈塑性材料模型 27
3.5.3 剛性材料模型 31
3.6 常用單元模型 32
3.6.1 概述 32
3.6.2 質(zhì)量單元和慣性單元 32
3.6.3 梁單元 33
3.6.4 薄殼單元 34
3.6.5 厚殼單元 35
3.6.6 體單元 36
3.6.7 彈簧阻尼單元 37
3.6.8 SPH單元 38
3.7 LS-DYNA界面介紹 39
3.7.1 LS-DYNA主界面 39
3.7.2 LS-PrePost界面 42
第4章 地震倒塌分析實例 51
4.1 概述 51
4.2 預制板砌體結構地震倒塌數(shù)值模擬 51
4.2.1 模型選定及假設 51
4.2.2 定義關鍵字及求解 52
4.3 現(xiàn)澆板砌體結構地震倒塌數(shù)值模擬 62
4.3.1 模型選定及假設 62
4.3.2 定義關鍵字及求解 63
第5章 沖擊與爆破分析實例 71
5.1 船舶碰撞橋墩 71
5.1.1 模型選定及假設 71
5.1.2 參數(shù)說明 72
5.1.3 建模及求解 72
5.2 落石沖擊柔性攔截網(wǎng) 89
5.2.1 模型選定及假設 89
5.2.2 參數(shù)說明 90
5.2.3 建模及求解 90
5.3 爆破荷載作用下柔性防護網(wǎng)數(shù)值模擬 106
5.3.1 模型選定及假設 107
5.3.2 參數(shù)說明 107
5.3.3 建模及求解 108
第6章 耦合分析應用實例 147
6.1 概述 147
6.2 基于ALE-FEM的河流-橋墩耦合作用數(shù)值模擬 147
6.2.1 模型選定及假設 147
6.2.2 參數(shù)說明 148
6.2.3 建模及求解 148
6.3 基于SPH-FEM耦合的泥石流沖擊房屋建筑數(shù)值模擬 164
6.3.1 模型選定及假設 164
6.3.2 參數(shù)說明 165
6.3.3 建模及求解 165