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第1篇 基础篇10

第1章ADINA基本功能与开发设置10

1.1 ADINA概述10

1.1.1 ADINA软件简介10

1.1.2 ADINA主要功能模块介绍10

1.2用户界面及基本操作11

1.2.1 AUI简介11

1.2.2启动和退出AUI12

1.2.3 AUI界面介绍12

1.2.4常用菜单及基本操作13

1.3 ADINA文件类型15

1.3.1前处理和计算设置文件15

1.3.2求解与结果文件15

1.3.3后处理文件15

1.3.4输入文件16

1.3.5输出文件16

1.3.6其他类型文件16

1.3.7 ADINA不同模块使用到的文件17

1.4 ADINA用户手册17

1.5二次开发的相关设置18

第2章ADINA基本操作20

2.1建模方式选择20

2.1.1 Native几何建模20

2.1.2 Parasolid几何建模23

2.1.3图形软件建模24

2.1.4文本方式建模26

2.2坐标系的灵活应用26

2.2.1全局坐标系和局部坐标系27

2.2.2几何坐标架和单元局部坐标系28

2.2.3结果转换坐标系29

2.2.4斜坐标系和正交轴系30

2.2.5材料轴和初始应变轴31

2.3网格剖分形式33

2.3.1网格基本要求33

2.3.2网格剖分方式34

2.3.3网格的连续性检查35

2.3.4不连续网格的粘结37

2.3.5不连续网格的接触绑定37

2.3.6其他网格功能39

2.4后处理高级分析40

2.4.1云图/等值线图绘制40

2.4.2矢量图绘制42

2.4.3包络图绘制43

2.4.4曲线图绘制44

2.4.5结果列表46

2.5 Zone使用技巧46

2.5.1 Zone命令特点46

2.5.2 Zone命令相关操作47

第3章ADINA高级使用技术49

3.1复杂边界条件施加49

3.1.1约束方程49

3.1.2刚性连接50

3.1.3流固耦合边界50

3.2复杂荷载施加51

3.2.1时间函数和时间步51

3.2.2空间函数53

3.2.3荷载的施加54

3.3初始条件施加54

3.4初应力及初始应力场设置56

3.4.1施加初始应变和应力56

3.4.2初始应力场设置58

3.5施工加载模拟（单元生死技术）61

3.6接触设置62

3.6.1接触设定62

3.6.2接触收敛性的提高65

3.7重启动功能66

3.7.1重启动分析应用范围66

3.7.2重启动分析的设定66

3.8计算内存分配技巧67

3.8.1 AUI内存分配67

3.8.2求解内存设置68

第4章ADINA命令流70

4.1命令流特点及一般书写规则70

4.2前处理和计算功能部分——*.in文件命令流71

4.2.1文件基本设置71

4.2.2几何建模与网格剖分设置72

4.2.3单元组信息设置74

4.2.4材料属性设置76

4.2.5边界条件设置77

4.2.6荷载设置78

4.2.7分析类型设置80

4.2.8计算参数设置81

4.3后处理部分——*.plo文件命令流82

4.3.1基本设置82

4.3.2绘制云图（等值线）及相关设置82

4.3.3定义物理量83

4.3.4定义“模型点”和“模型线”83

4.3.5绘制物理量曲线图83

4.3.6输出物理量84

4.4命令流的调用86

4.5命令流书写举例87

第5章 水利工程常用本构模型90

5.1应力与应变90

5.1.1应力与应力张量90

5.1.2应力张量不变量与偏应力张量不变量90

5.1.3应变张量及其分解92

5.2弹性模型93

5.2.1线弹性材料模型94

5.2.2非线性弹性材料模型97

5.2.3应用举例98

5.3 Mohr-Coulomb模型99

5.3.1 M-C模型基本理论99

5.3.2 M-C模型使用设置100

5.3.3应用举例101

5.4 Drucker-Prager模型102

5.4.1 D-P模型理论102

5.4.2 D-P模型使用设置103

5.4.3应用举例104

5.5 Cam-clay模型105

5.5.1 Cam-clay模型理论105

5.5.2 Cam-clay模型使用设置107

5.5.3应用举例107

5.6 Concrete模型109

5.6.1单轴应力应变关系109

5.6.2多轴应力应变关系110

5.6.3 Concrete模型使用设置112

5.6.4应用举例113

第2篇 应用篇116

第6章 温度场分析116

6.1热传导基本理论116

6.2 ADINA-T中温度荷载的设置117

6.2.1温度荷载的施加方式117

6.2.2对流荷载117

6.2.3辐射荷载118

6.2.4热流荷载119

6.3稳定温度场分析120

6.3.1混凝土保温板效果分析120

6.3.2混凝土重力坝稳定温度场122

6.4非稳定温度场分析125

6.4.1工程背景125

6.4.2建模及求解126

6.4.3结果分析127

第7章 渗流场分析131

7.1渗流计算基本理论与设置131

7.1.1渗流场基本理论131

7.1.2 ADINA中渗流计算功能132

7.1.3 ADINA中渗透系数的设定132

7.2有压渗流分析133

7.2.1 ADINA自带算例133

7.2.2闸基渗流分析134

7.3无压渗流分析136

7.3.1 ADINA自带算例137

7.3.2土石坝渗流分析139

7.3.3存在的问题及改进方法144

7.4渗流场与应力场耦合计算144

第8章 固结分析146

8.1 ADINA固结分析功能146

8.2一维土柱固结分析147

8.2.1单向排水147

8.2.2双向排水154

8.3曼德尔效应模拟155

8.3.1算例简述155

8.3.2建模与求解155

8.3.3结果分析156

8.4软土地基排水固结分析157

8.4.1问题描述157

8.4.2建模与求解158

8.4.3结果分析160

第9章 频域分析164

9.1频域分析基本理论164

9.1.1模态分析164

9.1.2反应谱法164

9.2模态分析实例166

9.2.1问题描述166

9.2.2建模及求解167

9.2.3结果分析169

9.3反应谱法分析实例171

9.3.1问题描述171

9.3.2模型建立及模态分析171

9.3.3反应谱法求解动力反应171

第10章 重力坝静动力应力和稳定分析177

10.1重力坝结构分析概述177

10.2重力坝静力分析178

10.2.1问题描述178

10.2.2建模与求解178

10.2.3结果分析183

10.3重力坝动力分析186

10.3.1问题描述186

10.3.2建模与求解186

10.3.3结果分析189

10.4重力坝抗滑稳定分析192

10.4.1静力抗滑稳定192

10.4.2动力抗滑稳定193

第11章 拱坝应力和整体稳定分析194

11.1拱坝结构分析要点194

11.1.1计算难点194

11.1.2拱坝温度荷载计算方法194

11.1.3拱坝等效应力计算方法196

11.2拱坝静力分析198

11.2.1问题描述198

11.2.2建模与求解198

11.2.3结果分析205

11.3拱坝动力分析208

11.3.1问题描述208

11.3.2建模与求解208

11.3.3反应谱法求解动力反应209

11.4拱坝整体稳定分析213

11.4.1拱坝整体稳定分析方法213

11.4.2建模中的注意事项214

11.4.3结果分析215

第12章 结构-水体相互作用分析217

12.1结构-水体相互作用基本理论217

12.1.1附加质量法217

12.1.2 ADINA势流体理论218

12.1.3 ADINA-FSI分析219

12.2附加质量法220

12.2.1问题描述220

12.2.2建模与求解220

12.2.3结果分析223

12.3 ADINA势流体法226

12.3.1问题描述226

12.3.2建模与求解226

12.3.3结果分析230

12.4 ADINA-FSI分析234

12.4.1问题描述234

12.4.2建模及求解235

12.4.3结果分析242

第13章 边坡稳定分析246

13.1边坡稳定分析方法246

13.2基于强度折减法的边坡稳定计算及影响因素247

13.2.1问题描述247

13.2.2模型建立247

13.2.3折减系数的调整及安全系数取值249

13.2.4非线性计算中的相关设置251

13.2.5修改相关设置后的计算结果256

13.2.6其他影响因素259

13.3非均质边坡稳定分析260

13.3.1问题描述260

13.3.2操作流程261

13.3.3结果分析262

13.4工程实例分析264

13.4.1工程概述264

13.4.2操作流程265

13.4.3结果分析266

第14章 水工隧洞围岩稳定及衬砌结构分析273

14.1水工隧洞分析概述273

14.2二维有压隧洞衬砌支护模拟274

14.2.1算例描述274

14.2.2操作流程275

14.2.3结果分析280

14.3三维无压隧洞开挖施工模拟285

14.3.1算例描述285

14.3.2操作流程286

14.3.3结果分析290

第3篇 开发篇294

第15章 自定义本构模型的二次开发294

15.1 ADINA自定义材料用户子程序及编译294

15.1.1自定义材料用户子程序简介294

15.1.2编译流程296

15.2邓肯双曲线模型二次开发297

15.2.1基本公式297

15.2.2开发流程298

15.2.3程序代码299

15.2.4模型验证303

15.3沈珠江弹塑性模型二次开发305

15.3.1基本公式305

15.3.2应力更新算法308

15.3.3开发注意事项309

15.3.4应用举例310

15.4边界面模型二次开发312

15.4.1基本公式312

15.4.2应力积分算法313

15.4.3三轴试验数值模拟318

15.4.4模型应用319

第16章ADINA数据外部交换与综合调用321

16.1 ADINA网格信息的导出321

16.2外部网格信息的导入322

16.2.1命令流文件的生成322

16.2.2约束信息的自动查找与设置324

16.2.3荷载的处理325

16.3后处理数据的自动导出和处理329

16.4常用程序段举例332

16.5综合调用实例1——基于温度模块的渗流场精确计算程序334

16.5.1问题缘由334

16.5.2读入数据文件335

16.5.3程序运行及计算结果335

16.6综合调用实例2——强度折减法边坡稳定自动计算程序337

16.6.1编程思想337

16.6.2读入数据文件337

16.6.3程序运行及计算结果338

第17章 黏弹性边界及地震波动输入340

17.1黏弹性边界340

17.1.1黏弹性边界的基本理论340

17.1.2黏弹性边界的设置342

17.2黏弹性边界与其他边界比较350

17.2.1黏性边界350

17.2.2固定边界351

17.2.3远置边界352

17.2.4精确解353

17.2.5各类边界比较354

17.3地震波动输入355

17.4基于黏弹性边界的地震波动反应分析357

17.4.1问题描述357

17.4.2建模及求解357

17.4.3结果提取367

第18章 土石坝地震波动反应分析369

18.1基于AUI的土石坝二维地震波动反应分析369

18.1.1工程概况及计算条件369

18.1.2建模与计算370

18.1.3成果输出372

18.2基于ADINA计算平台的地震波动反应分析软件开发374

18.2.1地震波动输入的开发流程374

18.2.2 SWRA3D软件基本功能374

18.2.3 SWRA3D软件使用流程375

18.2.4 SWRA3D软件输入和输出文件376

18.3土石坝三维地震波动反应分析377

18.3.1工程概况377

18.3.2计算模型及参数377

18.3.3计算成果分析378

参考文献383