彈性力學(xué)及有限單元法

前言

本書(shū)根據(jù)《彈性力學(xué)課程教學(xué)基本要求》（教育部高等學(xué)校非力學(xué)類專業(yè)力學(xué)基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)分委員會(huì)結(jié)構(gòu)力學(xué)與彈性力學(xué)課程教學(xué)指導(dǎo)小組制定，2004），安排了下列內(nèi)容：緒論，平面問(wèn)題的基本理論，平面問(wèn)題的直角坐標(biāo)解答，平面問(wèn)題的極坐標(biāo)解答，空間問(wèn)題的基本理論，及平面問(wèn)題的有限單元法。本書(shū)的重點(diǎn)是，向讀者介紹彈性力學(xué)平面問(wèn)題的基本理論和平面問(wèn)題的有限單元法。當(dāng)讀者掌握這兩部分知識(shí)之后，就可為學(xué)習(xí)彈性力學(xué)其他問(wèn)題的理論及其有限單元法，并為解決工程實(shí)際問(wèn)題打下良好的基礎(chǔ)。本書(shū)在編寫(xiě)中，力求突出簡(jiǎn)明扼要和便于自學(xué)的特點(diǎn)。即突出教學(xué)基本要求所規(guī)定的內(nèi)容，使讀者集中精力學(xué)好彈性力學(xué)的基本知識(shí)。在書(shū)中強(qiáng)調(diào)了基本理論（基本概念、基本方程和基本解法）的闡述；突出重點(diǎn)，分化和講清難點(diǎn)；介紹解題的思路、方法和較多例題的求解過(guò)程。每章還安排了學(xué)習(xí)指導(dǎo)，內(nèi)容小結(jié)，思考題，例題的求解，習(xí)題的提示和答案，以及學(xué)習(xí)參考等。書(shū)后附有《有限單元法程序及其使用說(shuō)明》（光盤(pán)），其中包含平面三角形單元、四結(jié)點(diǎn)等參數(shù)單元、空間八結(jié)點(diǎn)和二十結(jié)點(diǎn)等參數(shù)單元的程序及詳細(xì)的使用說(shuō)明，可供讀者上機(jī)實(shí)習(xí)和解決工程實(shí)際問(wèn)題使用。編者希望，本科生和以自學(xué)為主的函授生及自學(xué)人員，應(yīng)用本書(shū)能學(xué)懂、學(xué)好彈性力學(xué)的基本知識(shí)。本書(shū)原為河海大學(xué)本科函授生的彈性力學(xué)教材?，F(xiàn)對(duì)其內(nèi)容做進(jìn)一步的精煉，并增加了便于自學(xué)的一些措施，經(jīng)較多修改后出版。本書(shū)在編寫(xiě)時(shí)，重點(diǎn)引用和參考了徐芝綸編寫(xiě)的《彈性力學(xué)簡(jiǎn)明教程》和王潤(rùn)富編寫(xiě)的《彈性力學(xué)簡(jiǎn)明教程學(xué)習(xí)指導(dǎo)》。編者認(rèn)為，隨著世界經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，彈性力學(xué)及有限單元法已得到了廣泛應(yīng)用，應(yīng)該在工科院校普遍地設(shè)置彈性力學(xué)課程，以提高學(xué)生的科學(xué)知識(shí)素質(zhì)和解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力。本書(shū)可作為工科本科生少學(xué)時(shí)的彈性力學(xué)課程的教材，尤其適用于以自學(xué)為主的函授生、專升本學(xué)生和自學(xué)人員使用。本書(shū)的編寫(xiě)，要感謝高等教育出版社和河海大學(xué)的支持和幫助，特別要感謝徐慰祖教授、張?jiān)本帉徍挖w光恒教授等的幫助、審稿和提出的寶貴意見(jiàn)，特此致謝。

內(nèi)容概要

　　《彈性力學(xué)及有限單元法》根據(jù)《彈性力學(xué)課程教學(xué)基本要求》（教育部高等學(xué)校非力學(xué)類專業(yè)力學(xué)基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)分委員會(huì)結(jié)構(gòu)力學(xué)與彈性力學(xué)課程教學(xué)指導(dǎo)小組制定，2004），安排了下列內(nèi)容：平面問(wèn)題的基本理論及解答、平面問(wèn)題的有限單元法以及空間問(wèn)題的基本方程和一般定理的簡(jiǎn)介。
　　每章安排有學(xué)習(xí)指導(dǎo)、內(nèi)容小結(jié)、思考題、例題及求解過(guò)程、習(xí)題的提示和答案等。書(shū)后附有《有限單元法程序及其使用說(shuō)明》（光盤(pán)），供讀者上機(jī)實(shí)習(xí)使用。
　　《彈性力學(xué)及有限單元法》可作為工科本科生少學(xué)時(shí)的彈性力學(xué)課程的教材，尤其適用于以自學(xué)為主的函授生、專升本學(xué)生和自學(xué)人員使用。

書(shū)籍目錄

主要符號(hào)表
第一章 緒論
學(xué)習(xí)指導(dǎo)
1-1 彈性力學(xué)的內(nèi)容
1-2 彈性力學(xué)中的基本假定
1-3 彈性力學(xué)中的幾個(gè)基本物理量
本章內(nèi)容小結(jié)
例題
學(xué)習(xí)參考
第二章 平面問(wèn)題的基本理論
學(xué)習(xí)指導(dǎo)
2-1 平面應(yīng)力問(wèn)題和平面應(yīng)變問(wèn)題
2-2 平衡微分方程
2-3 平面問(wèn)題中一點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)
2-4 幾何方程剛體位移
2-5 物理方程
2-6 邊界條件
2-7 圣維南原理及其在邊界條件中的應(yīng)用
2-8 按位移求解平面問(wèn)題
2-9 按應(yīng)力求解平面問(wèn)題相容方程
2-10 常體力情況下的簡(jiǎn)化應(yīng)力函數(shù)
本章內(nèi)容小結(jié)
例題
習(xí)題
學(xué)習(xí)參考
第三章 平面問(wèn)題的直角坐標(biāo)解答
學(xué)習(xí)指導(dǎo)
3-1 逆解法和半逆解法多項(xiàng)式解答
3-2 矩形梁的純彎曲
3-3 位移分量的求出
3-4 簡(jiǎn)支梁受均布荷載
3-5 楔形體受重力和液體壓力
本章內(nèi)容小結(jié)
例題
習(xí)題
學(xué)習(xí)參考
第四章 平面問(wèn)題的極坐標(biāo)解答
學(xué)習(xí)指導(dǎo)
4-1 極坐標(biāo)中的平衡微分方程
4-2 極坐標(biāo)中的幾何方程和物理方程
4-3 物理量的坐標(biāo)變換式
4-4 在極坐標(biāo)中按應(yīng)力求解平面問(wèn)題
4-5 軸對(duì)稱應(yīng)力和相應(yīng)的位移
4-6 圓環(huán)或圓筒受均布?jí)毫?br />4-7 壓力隧洞
4-8 圓孔的孔口應(yīng)力集中
4-9 半平面體在邊界上受集中力
本章內(nèi)容小結(jié)
例題
習(xí)題
學(xué)習(xí)參考
第五章 空間問(wèn)題的基本理論
學(xué)習(xí)指導(dǎo)
5-1 空間問(wèn)題的基本方程
5-2 空問(wèn)問(wèn)題的邊界條件
5-3 按位移求解空間問(wèn)題
5-4 彈性力學(xué)的一般定理簡(jiǎn)介
本章內(nèi)容小結(jié)
習(xí)題
學(xué)習(xí)參考
第六章 平面問(wèn)題的有限單元法
學(xué)習(xí)指導(dǎo)
6-1 基本量和基本方程的矩陣表示
6-2 有限單元法的概念
6-3 單元的位移模式與解答的收斂性
6-4 單元的應(yīng)變列陣和應(yīng)力列陣
6-5 單元的結(jié)點(diǎn)力列陣與勁度矩陣
6-6 荷載向結(jié)點(diǎn)移置單元的結(jié)點(diǎn)荷載列陣
6-7 結(jié)構(gòu)的整體分析結(jié)點(diǎn)平衡方程組
6-8 解題的具體步驟單元的劃分
§6-9 計(jì)算成果的整理
§6-10 計(jì)算實(shí)例
§6一11 應(yīng)用變分原理導(dǎo)出有限單元法的基本方程
本章內(nèi)容小結(jié)
例題
習(xí)題
學(xué)習(xí)參考
附錄A 彈性力學(xué)課程教學(xué)基本要求
附錄B 直角坐標(biāo)系中的下標(biāo)記號(hào)法
附錄C 彈性力學(xué)課程的學(xué)習(xí)參考資料

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁(yè)：   插圖：   在用有限單元法求解問(wèn)題時(shí)，計(jì)算工作量是很大的，因此需要用事先編好的計(jì)算程序，在電子計(jì)算機(jī)上進(jìn)行計(jì)算。具體的計(jì)算步驟大致如下。 1.將物體劃分成許多三角形單元，也就是劃分單元網(wǎng)格，并按照一定的規(guī)律對(duì)所有的結(jié)點(diǎn)和單元編上號(hào)碼。 2.選定一個(gè)直角坐標(biāo)系。按照計(jì)算程序的要求，填寫(xiě)各種輸入信息。主要的信息有：每個(gè)結(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)值，即x1，y1，x2，y2等等；每個(gè)單元的單元信息，即單元i，j，m三個(gè)結(jié)點(diǎn)的整體編碼；材料的彈性常數(shù)值；各種荷載信息，即荷載點(diǎn)的點(diǎn)號(hào)及荷載大小等等；約束信息，即哪些結(jié)點(diǎn)哪個(gè)方向上的位移為零或?yàn)槟骋阎?。將這些信息按照計(jì)算程序規(guī)定的格式輸入。 3.使用已經(jīng)編好的計(jì)算程序上機(jī)計(jì)算。計(jì)算程序中對(duì)輸入的各種信息進(jìn)行加工、運(yùn)算，一般均有如下幾步：輸入初始數(shù)據(jù)，形成整體勁度矩陣K；形成整體結(jié)點(diǎn)荷載列陣FL；求解線性代數(shù)方程組，解得結(jié)構(gòu)的整體結(jié)點(diǎn)位移列陣δ；計(jì)算各單元的應(yīng)力分量及主應(yīng)力、主向；打印計(jì)算成果。 4.對(duì)計(jì)算成果進(jìn)行整理、分析，用表格或圖表示出所需的位移及應(yīng)力。 在以上的步驟中，工作量最大的步驟3，可由計(jì)算機(jī)來(lái)完成。但是，其他三步工作或多或少須用人工進(jìn)行，而且這三步工作的好壞，對(duì)于計(jì)算結(jié)果的好壞起著決定性的作用。下面來(lái)說(shuō)明單元?jiǎng)澐种械囊恍﹩?wèn)題。 在劃分單元時(shí)，就整體來(lái)說(shuō)，單元的大?。淳W(wǎng)格的疏密）要根據(jù)精度的要求和計(jì)算機(jī)的速度及容量來(lái)確定。

編輯推薦

《彈性力學(xué)及有限單元法》是由高等教育出版社出版的。

圖書(shū)封面

評(píng)論、評(píng)分、閱讀與下載

---

    彈性力學(xué)及有限單元法 PDF格式下載

---