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本书分为基础篇、应用篇和开发篇。基础篇讲解ADINA基本功能与开发设置，ADINA基本操作与高级使用技术，ADINA命令流，以及水利工程常用本构模型；应用篇讲解温度场分析、渗流场分析、固结分析、频域分析、重力坝静动力应力和稳定分析、拱坝应力和整体稳定分析等；开发篇包括自定义本构模型的二次开发、ADINA数据外部交换与综合调用、黏弹性边界及地震波动输入、土石坝地震波动反应分析等。
第 1篇 基础篇
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AUI 12
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
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
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
