本书是关于大型有限元软件ANSYS在LNG储罐有限元分析计算中的实际案例分析集。以国内某已建的16万3LNG储罐为例，全书详细讲解了ANSYS软件在LNG储罐有限元分析中的使用方法与使用技巧，工程实例丰富、讲解详尽，内容安排循序渐进、深入浅出。全书共包括8章。第1章重点介绍了ANSYS软件的发展变化、软件功能模块及土木工程应用。第2章重点介绍了LNG储罐的分类及大型LNG储罐的仿真研究现状。第3章详
细介绍了LNG储罐有限元建模的技巧和方法，并进行了实例讲解。第4章和第5章分别介绍了LNG储罐的线性静力分析及线性动力分析，不但详细讲解了分析技巧，也进行了实例分析的讲解。第6章进行了LNG储罐的热分析计算讲解。第7章重点介绍了LNG储罐载荷组合方法及各种工况下的计算结果分析校核。第8章讲解了LNG储罐的局部结构分析，包括施工门洞和泵筒套管的分析实例的讲解。全书根据 LNG储罐的实际工程应用而提供相应的实例讲解，并对LNG储罐进行了相关的结果评价研究，这样能更好地帮助读者理解仿真分析计算的意义，并迅速应用到工程和科研的实践中去。本书特别适合于从事LNG储罐相关研究工作的学者及工程技术人员阅读，也可作为利用ANSYS软件进行LNG储罐计算分析的参考教材。
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序0
前言0
第1章 ANSYS软件综述11.1 ANSYS软件简介1
1.2 ANSYS软件的模块与功能21.2.1 结构仿真系列软件2
1.2.2 流体仿真系列软件11
1.2.3 协同仿真与仿真工程管理13
1.3 ANSYS Mechanical软件功能与工程应用141.3.1 ANSYS Mechanical高级结构力学分析功能介绍14
1.3.2 ANSYS Mechanical软件在土木工程上的应用17
第2章 LNG储罐介绍及仿真研究现状192.1 LNG储罐分类192.1.1 按容量分类19
2.1.2 按绝热方式分类20
2.1.3 按形状分类20
2.1.4 按安装位置分类20
2.1.5 按包容性分类21
2.1.6 按承压大小分类22
2.2 LNG大型储罐介绍222.2.1 单容罐22
2.2.2 双容罐23
2.2.3 全容罐23
2.2.4 薄膜罐24
2.3 大型LNG储罐的仿真研究现状252.3.1 LNG储罐静力分析研究现状25
2.3.2 LNG储罐动力分析研究现状26
第3章 LNG储罐有限元建模283.1 LNG储罐有限元建模技术概述283.1.1 ANSYS有限元建模概述28
3.1.2 单元类型与技术描述34
3.2 储罐钢筋混凝土结构建模423.2.1 预应力钢筋混凝土外罐墙体建模实例42
3.2.2 钢筋混凝土承台建模实例44
3.2.3 钢筋混凝土外罐顶建模实例44
3.3 钢结构建模473.3.1 內罐建模实例47
3.3.2 穹顶钢梁框架和顶面板建模实例48
3.3.3 吊顶系统建模实例49
3.4 绝热保温系统建模503.4.1 罐壁绝热保温系统结构建模实例50
3.4.2 罐底绝热保温系统结构建模实例51
3.5 罐内液体模拟533.5.1 罐内液体的模拟方法53
3.5.2 液固耦合建模实例54
3.6 桩群基础及桩土相互作用建模543.6.1 桩土相互作用数值模拟方法54
3.6.2 桩土相互作用简化建模实例56
3.7 LNG储罐整体模型装配593.7.1 ANSYS网格装配技术59
3.7.2 储罐各部分的装配关系及装配实例64
第4章 LNG储罐线性静力分析684.1 线性静力分析概述684.1.1 线性静力分析基本概念68
4.1.2 线性静力分析的求解步骤69
4.2 储罐静力分析载荷描述及施加方法704.2.1 永久载荷70
4.2.2 可变载荷70
4.3 静力分析实例73
第5章 LNG储罐线性动力分析845.1 线性动力分析概述84
5.2 模态分析845.2.1 模态分析的概念与应用84
5.2.2 模态分析方法85
5.2.3 模态分析基本过程85
5.2.4 储罐模态分析实例86
5.3 响应谱分析895.3.1 响应谱分析的概念与应用89
5.3.2 响应谱分析方法90
5.3.3 单点响应谱分析基本过程90
5.3.4 储罐响应谱载荷的确定方法91
5.3.5 储罐响应谱分析实例95
5.4 瞬态动力分析1075.4.1 瞬态动力分析的概念与应用107
5.4.2 瞬态动力分析方法108
5.4.3 完全法瞬态动力分析基本过程109
5.4.4 储罐爆炸及冲击载荷分析实例111
第6章 LNG储罐热分析1186.1 热分析简介118
6.2 热分析方法与过程118
6.3 稳态热分析118
6.4 瞬态热分析120
6.5 热辐射分析121
6.6 储罐热分析实例1216.6.1 正常及泄漏情况下的温度分析模型及温度载荷计算121
6.6.2 基于ISO标准建立火灾过程温度场分析模型及火灾温度分布130
6.6.3 临罐燃烧热辐射模拟火灾过程温度场分布133
第7章 储罐载荷组合1387.1 ANSYS载荷组合方法138
7.2 储罐载荷组合工况1397.2.1 SLS载荷组合139
7.2.2 ULS载荷组合141
7.3 储罐载荷组合的结果分析及强度验算1437.3.1 SLS状态各个工况计算结果及强度验算143
7.3.2 ULS状态各个工况计算结果及强度验算173
第8章 储罐局部结构分析2058.1 ANSYS子模型分析方法205
8.2 储罐施工门洞结构强度分析实例2098.2.1 模型信息209
8.2.2 施工工况1的门洞局部模型计算结果210
8.2.3 施工工况2的门洞局部模型计算结果212
8.2.4 施工工况3的门洞局部模型计算结果215
8.3 储罐穹顶泵筒套管结构强度分析2198.3.1 模型信息219
8.3.2 泵筒正常运行工况的载荷和计算结果220
8.3.3 泵筒SSE地震工况的计算结果222
8.3.4 泵筒在组合工况下计算结果及强度评价228
参考文献231
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