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內容簡介

　　高速發展的計算機科學、先進的設計方法和精細的數值仿真為現代水利水電工程精細化設計提供瞭重要解決方案，為傳統方法提供瞭有力補充。ANSYSProducts有限元軟件在水利水電工程的應用和研究中所起的作用越來越重要。
　　《ANSYS Products有限元軟件及其在水利水電工程中仿真應用/普通高等教育“十二五”規劃教材》介紹到的專業基礎包括：結構分析基礎、水力學及其計算流體力學、熱力學、岩土力學、水工建築物、鋼結構、滲流力學、鏇轉機械、工程施工、建模方法、數值計算方法與有限元仿真技術等。
　　《ANSYS Products有限元軟件及其在水利水電工程中仿真應用/普通高等教育“十二五”規劃教材》中主要模擬研究對象包括：水工地質及邊坡工程、水利樞紐重要建築物（重力壩、土石壩和拱壩）、水電站建築物和機組及其輸水建築物或結構（水輪機組流道、輸水結構、水工隧洞、渡槽、尾水流道）、泄水及其消能建築物（泄水構築物、取水結構、消力池）、水工鋼結構（廠房網架、鋼閘門、壓力鋼管）等；成果主要集中在水工水力學流場分析、結構有限元分析、熱力學分析、流一固耦閤有限元和熱一固耦閤核心問題上。
　　《ANSYS Products有限元軟件及其在水利水電工程中仿真應用/普通高等教育“十二五”規劃教材》可以作為水利專業的研究生和本科生教材，也適用於ANSYSProducts軟件的使用者以及水利工程相關領域科研人員、設計人員和工程管理人員用作參考書，還可以作為工程技術人員的學習材料。

目錄

第1章 水利水電工程模擬仿真基礎
1.1 水利水電工程數學模型基礎
1.2 水利水電工程模型的特點
1.3 水利水電工程建模的思維導嚮和原則
1.3.1 水利水電工程建模的思維導嚮
1.3.2 水利水電工程建模遵循的原則
1.4 建立水利水電工程模型的一般步驟和建模方法
1.4.1 建立水利水電工程模型的一般步驟
1.4.2 水利水電工程模型建模方法
1.5 水利水電工程數值模擬復雜度簡介
1.6 水利水電工程幾何建模的經驗
1.6.1 建模過程中要養成好習慣
1.6.2 掌握幾種幾何建模平颱
1.6.3 養成堅持不放棄的精神
1.6.4 建模實踐過程中要總結建模方法
1.7 水利水電工程仿真模型選擇的建議
1.8 水利水電工程仿真建模實例
1.8.1 選擇建模思維導嚮
1.8.2 分析研究目的
1.8.3 分析模型主要因素
1.8.4 編製建模整體框架’
1.8.5 泥石流運動機理子係統研究
1.8.6 推導控製方程和定解條件
1.9 有限元方法簡介
1.9.1 有限元基本理論簡介
1.9.2 水利工程中的有限元分析建議
1.1 0ANSYS Products簡介
1.1 0.1 經典ANSYs簡介
1.1 0.2 ANSYS Workbenchl2.1 簡介
1.1 0.3 ANSYS ICEM簡介
1.1 0.4 ANSYS CFX簡介
1.1 0.5 A.NSYs F1uent簡介

第2章 水工結構中的常用結構單元模擬
2.1 水工二維結構模擬
2.1.1 梁單元BEAM3簡介
2.1.2 分析實例概述
2.1.3 ANSYS的分析二維梁結構
2.2 水工三維框架梁結構仿真
2.2.1 梁單元BEAMl88簡介
2.2.2 分析對象簡述
2.2.3 ANSYS的分析框架梁結構
2.3 水工三維殼體結構仿真單元SHELL，63
2.3.1 殼體單元sHEu，63簡介
2.3.2 分析實例概述
2.3.3 ANSYS分析殼體結構

第3章 基於AN-SYS及ANSYS Workbench平颱水工鋼結構仿真
3.1 水利工程中桁架模態仿真分析
3.1.1 桁架結構簡介
3.1.2 模態分析基礎
3.1.3 分析實例概述
3.1.4 基於ANSYs Workbench模態仿真實現過程
3.1.5 基於ANSYS平颱桁架模態仿真實現過程
3.2 水工弧形閘門有限元分析
3.2.1 水庫弧形閘門基礎
3.2.2 分析對象簡介
3.2.3 基於ANsYs Workbench平颱閘門靜力學分析
3.2.4 基於ANSYS和ANSYS workbench平颱弧形閘門瞬態響應分析模擬
3.3 引水式水電站有壓引水係統動態仿真
3.3.1 有壓引水係統、調壓室（井）及其壓力鋼管簡介
3.3.2 流固耦閤仿真簡介
3.3.3 分析對象簡介
……

第4章 水工地質及邊坡工程數值模擬
第5章 水工隧洞施工及運行的ANSYS模擬
第6章 重力壩的施工及運行ANSYS模擬
第7章 基於ANSYS重力壩的彈性模擬仿真
第8章 ANSYS平颱下重力壩模態響應分析及其抗震性能模擬
第9章 汛期重力壩泄水過程與結構穩定校核仿真
第10章 基於ANSYS Workbench/CFX平颱渡槽結構仿真及其耦閤分析
第11章 基於ANSYS CFX平颱帶消能池的多股消能數值模擬分析
第12章 水輪機整機全流道CFD計算仿真
第13章 基於ANSYS Fluent平颱下尾水管內流場仿真分析
第14章 混凝土拱壩熱固耦閤仿真分析
第15章 基於ANSYS Workbench和CFX平颱水電站廠房通風仿真
第16章 基於ANSYS經典平颱模擬地下水滲流仿真
第17章 壩後式水電站輸水係統基於雙嚮流固耦閤的分析模擬
第18章 水電站建築結構綜閤仿真分析
第19章 ANSYS在水裏水電工程上的二次開發及應用
參考文獻

精彩書摘

　　4。多學科交滲透係統性
　　水利水電工程模型的本質就是描述水利工程本身的係統規律、狀態，揭示水利工程學科發展結構、工程功能和發展規律，說明水利工程的發展趨勢，模擬水利工程運行機製。由於水利水電工程涉及的學科比較多，約束的物理邊界比較復雜，因此該學科在理論層麵的數學規律比較多，存在很大的差異性，且又歸於一個完整的係統狀態，建立模型的過程就應該全麵考慮，采用分解與閤並兩種手段，將多學科交滲透係統問題進行閤理、科學的簡化，創建具有目的各異、形式多樣的模型。主要錶現在3個方麵：
　　（1）從不同的學科層麵上認識問題、剖析問題以及最終解決問題，更好地揭示水利水電工程內在發展機製和變化演變規律。
　　（2）利用各種可靠的工具和方法建立各種模型，以達到研究水利水電工程本質的目的。
　　（3）水利水電工程模型綜閤研究的功能。如果將水利水電工程看成一個係統工程，該係統由多個復雜的子係統構成，多要素、多參數在多尺度、多時空相互作用構成的復雜功能係統，在此基礎上建立的模型決定瞭模型的綜閤應用的功能。科學研究錶明越是復雜的係統，越要發揮模型的優勢作用，隻有通過模型的閤理建立、應用、修正，纔能更好地理解、認識和解決好綜閤性的問題。實際上這個過程就是利用多學科的滲透交叉的方法去研究水利水電工程係統。
　　5．模型專用性
　　水利水電工程模型建立過程是對其抽象簡化的過程，模型的基本特徵是由其研究目的決定的。水利工程本身研究領域比較廣泛，從材料介質上包含多種材料：從力學性能上分為綫性，非綫性；從材料構成上為混凝土、岩石和土體等；從化學成分上分為金屬和非金屬；從存在形態上分為氣體、流體和固體；從研究的假定上分為連續介質和多孔介質等；研究領域包含各種力學、地質地貌學、岩土工程、流體傳動、能量傳動傳遞、水文、氣候等，甚至各個學科之間作用影響、相互交叉，所以針對不同的研究目的，模型也是不同的，有自身的功能目的性。例如同是坡麵降雨，若研究匯流問題，主要考慮水量而建立匯流模型；若研究降雨對坡麵的打擊作用，將建立雨水對土體的侵蝕作用模型。再如對水電站而言，若研究機組內水與機組之間的問題，主要建立流體流動與機組過流部件之間的作用耦閤關係模型；若研究蝸殼周邊的混凝土破壞問題，則主要建立的模型是動水壓力作用下混凝土破壞機理模型。
　　1．3水利水電工程建模的思維導嚮和原則
　　隨著社會的發展，解決工程問題的方法、計算機軟硬件、數學方法等手段的不斷革新，加之水利水電工程學科的發展應用，都會對水利水電工程模型有深遠的推動作用。但是，模型的準確性和應用的成效性在一定程度上取決於建模人員對水利水電工程學科的認識深度和概括能力，而這一切均錶現齣建模人員的建模思維導嚮和原則。
　　1．3．1水利水電工程建模的思維導嚮
　　建模的導嚮歸納起來有3種，即：問題導嚮思維模式、模式導嚮思維模式和方法導嚮思維模式。
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前言/序言

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