有限單元法基礎(chǔ)

前言

　　本書(shū)是21世紀(jì)之初高等教育出版社出版的“新世紀(jì)土木工程系列教材”之一，基于當(dāng)時(shí)的認(rèn)識(shí)及出于良好的愿望，認(rèn)為21世紀(jì)土木類本科生應(yīng)該必須掌握計(jì)算力學(xué)的基礎(chǔ)內(nèi)容——有限單元法基礎(chǔ)。但是近10年來(lái)本科和研究生教學(xué)的實(shí)踐表明，因高等教育步入大眾化發(fā)展階段，當(dāng)時(shí)的認(rèn)識(shí)并不完全適合當(dāng)前的實(shí)際。多次調(diào)查表明，除少數(shù)一流高校外，各普通高校土木工程專業(yè)的培養(yǎng)計(jì)劃一般都將有限單元法列為選修課，而且基本上是任選的選修課。鑒于當(dāng)前的就業(yè)形勢(shì)和學(xué)分制，像彈性力學(xué)、有限單元法等課程無(wú)疑比結(jié)構(gòu)工程類選修課難學(xué)，因此選學(xué)這類基礎(chǔ)理論類選修課的學(xué)生非常少。更有甚者，個(gè)別學(xué)校為提高考研升學(xué)率，對(duì)必修課結(jié)構(gòu)力學(xué)中基本要求規(guī)定掌握的矩陣位移法都放松要求甚至不學(xué)，當(dāng)然他們的學(xué)生更不會(huì)學(xué)習(xí)有限單元法這樣的選修課?！　《硪环矫妫暄芯可恼猩?guī)模和數(shù)量增加很快，還新增設(shè)了工程應(yīng)用型碩士生的招生和培養(yǎng)設(shè)置。土木、交通、水利工程專業(yè)的碩士研究生，一般都將有限單元法列為學(xué)位課?？紤]到上述本科教育的具體情況，本書(shū)原來(lái)就不要求彈性力學(xué)甚至矩陣位移法知識(shí)基礎(chǔ)這一出發(fā)點(diǎn)還是可取的。為了滿足本科生和不同層次碩士研究生的使用要求，本次修編著力于以下幾點(diǎn)工作：　?。?）在確保理論科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)那疤嵯拢M可能通俗易懂地提供本書(shū)所必需的知識(shí)，增加部分必要的說(shuō)明，以期消除學(xué)習(xí)本教材的困難?！　。?）目前大型商用有限元分析軟件的應(yīng)用已經(jīng)非常廣泛，但是普遍反映對(duì)如何建模、如何判斷結(jié)果和利用結(jié)果感到困惑，為此在有限篇幅下盡可能結(jié)合一些實(shí)例增加這方面的說(shuō)明?！　。?）為了適應(yīng)土木、交通、水利工程各專業(yè)研究生的教學(xué)要求，對(duì)第7章增加了T9型非完全協(xié)調(diào)單元、考慮剪切變形影響的Mindlin板單元、廣義協(xié)調(diào)元基本思想、考慮剪切變形影響的曲面殼體單元和工程分析的若干問(wèn)題（此部分內(nèi)容本科生也適用）。

內(nèi)容概要

　　《有限單元法基礎(chǔ)（第2版）》共分為7章，包括緒論、變形體虛位移原理、桿件體系結(jié)構(gòu)單元分析、桿件體系結(jié)構(gòu)的整體分析、平面問(wèn)題有限元分析、空間問(wèn)題與軸對(duì)稱問(wèn)題以及彈性板殼有限元分析初步等內(nèi)容。本次修編對(duì)內(nèi)容構(gòu)架未做大的改變，在保持本科教學(xué)基本要求的前提下，考慮到當(dāng)前研究生入學(xué)時(shí)的知識(shí)水平和研究生教學(xué)的要求，新增了關(guān)于力學(xué)建模、逐步精細(xì)化分析技術(shù)、板殼分析的加深內(nèi)容和工程分析中的若干問(wèn)題等教學(xué)內(nèi)容?！　　队邢迒卧ɑA(chǔ)（第2版）》可供土木、交通、水利和工程力學(xué)專業(yè)本科教學(xué)和部分土木、交通、水利專業(yè)的研究生使用，也可作為有關(guān)工程技術(shù)人員學(xué)習(xí)有限單元法的入門(mén)參考書(shū)。

作者簡(jiǎn)介

　　王煥定，哈爾濱工業(yè)大學(xué)教授，博導(dǎo)。1964年畢業(yè)于西安冶金建筑學(xué)院（現(xiàn)西安建筑科技大學(xué)）應(yīng)用力學(xué)專業(yè)，一直從事力學(xué)教學(xué)工作，1987年擔(dān)任結(jié)構(gòu)力學(xué)教研室主任，l990年評(píng)為教授，l997年聘為博導(dǎo)。曾為中國(guó)建筑學(xué)會(huì)建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)應(yīng)用學(xué)組成員，黑龍江省力學(xué)學(xué)會(huì)理事，高等學(xué)校工科力學(xué)課程教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)委員（1990-2000）。現(xiàn)任中國(guó)工程抗震理論及計(jì)算軟件專業(yè)委員會(huì)主任。1993年獲黑龍江省教育系統(tǒng)勞動(dòng)模范稱號(hào)，1995年獲寶鋼優(yōu)秀教師稱號(hào)，1998年獲全國(guó)優(yōu)秀教師稱號(hào)，2005年所負(fù)責(zé)的課程（結(jié)構(gòu)力學(xué)）被評(píng)為國(guó)家級(jí)精品課程，2007年獲得國(guó)家級(jí)教學(xué)名師獎(jiǎng)，2008年所主持的力學(xué)課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)被評(píng)為國(guó)家級(jí)教學(xué)團(tuán)隊(duì)。編著、譯著結(jié)構(gòu)力學(xué)、有限單元法等教材9套。

書(shū)籍目錄

主要符號(hào)表第1章 緒論1-1 有限單元法的分析過(guò)程1-2 有限單元法發(fā)展概況1-3 學(xué)習(xí)指導(dǎo)第2章 變形體虛位移原理2-1 彈性力學(xué)的基本方程及其矩陣表示2-1-1 平衡（運(yùn)動(dòng)）微分方程2-1-2 小變形的幾何方程（位移一應(yīng)變關(guān)系）2-1-3 邊界條件（邊界處平衡和協(xié)調(diào)條件）2-1-4 線性彈性體的物理方程（本構(gòu)關(guān)系）2-1-5 物理量的矩陣表示2-1-6 彈性力學(xué)基本方程的矩陣表示2-2 外力總虛功·虛位移原理表述和證明2-2-1 彈性力學(xué)平面問(wèn)題外力總虛功2-2-2 變形體虛位移原理表述和證明2-3 最小勢(shì)能原理及里茲法2-3-1 最小勢(shì)能原理2-3-2 最小勢(shì)能原理與位移法2-3-3 里茲法2-4 結(jié)論與討論2-4-1 主要結(jié)論2-4-2 一些討論習(xí)題第3章 桿件體系結(jié)構(gòu)單元分析3-1 引言3-1-1 關(guān)于離散化問(wèn)題3-1-2 桿件體系結(jié)構(gòu)虛位移原理（虛功方程）3-1-3 桿件體系結(jié)構(gòu)總勢(shì)能表達(dá)式 3-2 等直桿單元的單元分析3-2-1 拉（壓）桿單元3-2-2 扭轉(zhuǎn)桿單元3-2-3 只計(jì)彎曲的桿單元3-2-4 考慮軸向變形的彎曲單元——平面自由式單元3-2-5 有約束單元3-2-6 空間自由式單元3-2-7 考慮剪切時(shí)的平面自由式單元3-2-8 有剛域單元3-2-9 單元分析小結(jié)3-2-10 單元分析舉例3-3 桿件體系結(jié)構(gòu)單元分析的物理實(shí)質(zhì)3-3-1 單元?jiǎng)偠染仃嚨男再|(zhì)3-3-2 單元分析的物理實(shí)質(zhì)3-4 桿件體系結(jié)構(gòu)單元?jiǎng)偠染仃嚭偷刃ЫY(jié)點(diǎn)荷載子程序3-4-1 一些公共的自定義數(shù)據(jù)類型部分3-4-2 單元?jiǎng)偠染仃囎映绦颍ň植孔鴺?biāo)系）源程序3-4-3 單元等效結(jié)點(diǎn)荷載子程序（局部坐標(biāo)系）3-5 結(jié)論與討論3-5-1 主要結(jié)論3-5-2 一些討論習(xí)題第4章 桿件體系結(jié)構(gòu)的整體分析4-1 坐標(biāo)轉(zhuǎn)換4-1-1 坐標(biāo)系單位矢量間的轉(zhuǎn)換關(guān)系4-1-2 各單元物理量的轉(zhuǎn)換4-1-3 整體單元?jiǎng)偠染仃嚺e例4-2 結(jié)構(gòu)整體剛度方程4-2-1 用最小勢(shì)能原理進(jìn)行結(jié)構(gòu)整體分析4-2-2 直接剛度法集裝整體剛度方程的規(guī)則4-2-3 直接剛度法集裝整體剛度方程舉例4-3 結(jié)構(gòu)整體剛度矩陣的性質(zhì)4-3-1 性質(zhì)4-3-2 元素物理意義4-4 整體分析的物理實(shí)質(zhì)4-5 邊界條件處理4-5-1 “劃零置一”法4-5-2 乘大數(shù)法4-5-3 斜支承處理4-6 單元內(nèi)力的計(jì)算4-6-1 單元桿端內(nèi)力（軸力、剪力、彎矩等）的計(jì)算4-6-2 單元內(nèi)任一截面的內(nèi)力4-7 程序調(diào)試中關(guān)鍵量的速算方法4-7-1 整體剛度矩陣元素速算方法4-7-2 綜合等效結(jié)點(diǎn)荷載元素的速算方法4-7-3 已知結(jié)構(gòu)的結(jié)點(diǎn)位移求指定單元桿端力的速算方法4-8 桿件體系結(jié)構(gòu)靜力分析程序功能及力學(xué)建模的簡(jiǎn)要說(shuō)明4-8-1 桿件體系結(jié)構(gòu)靜力分析程序功能的簡(jiǎn)要說(shuō)明4-8-2 桿件體系結(jié)構(gòu)靜力分析力學(xué)建模的簡(jiǎn)要說(shuō)明4-9 結(jié)論與討論4-9-1 主要結(jié)論4-9-2 一些討論習(xí)題第5章 平面問(wèn)題有限元分析5-1 引言5-1-1 結(jié)構(gòu)離散化5-1-2 平面問(wèn)題的總勢(shì)能表達(dá)式5-2 常應(yīng)變?nèi)切螁卧?-2-1 單元結(jié)點(diǎn)位移和結(jié)點(diǎn)力5-2-2 用面積坐標(biāo)建立單元位移場(chǎng)5-2-3 基于最小勢(shì)能原理的單元分析5-2-4 計(jì)算實(shí)例5-2-5 收斂準(zhǔn)則5-3 矩形雙線性單元5-3-1 用正則坐標(biāo)建立單元位移場(chǎng)5-3-2 應(yīng)變矩陣和應(yīng)力矩陣5-3-3 單元?jiǎng)偠染仃嚭蛦卧刃Ш奢d矩陣5-3-4 計(jì)算結(jié)果整理5-3-5 計(jì)算實(shí)例5-4 平面問(wèn)題計(jì)算程序PSTE的簡(jiǎn)要說(shuō)明5-5 平面等參數(shù)單元5-5-1 基本概念5-5-2 幾種常用單元描述和位移模式5-5-3 等參元單元特性分析5-5-4 數(shù)值積分5-5-5 作等參元分析時(shí)必須注意的事項(xiàng)5-5-6 計(jì)算實(shí)例5-5-7 二維和三維彈性分析計(jì)算程序簡(jiǎn)要說(shuō)明5-6 Wi1son非協(xié)調(diào)元5-6-1 雙線性單元計(jì)算純彎曲問(wèn)題的誤差5-6-2 wi1son非協(xié)調(diào)元表述5-6-3 wi1son非協(xié)調(diào)元的收斂性5-7 結(jié)論與討論5-7-1 主要結(jié)論5-7-2 一些討論習(xí)題第6章 空間問(wèn)題與軸對(duì)稱問(wèn)題6-1 空間問(wèn)題6-1-1 常應(yīng)變四面體單元6-1-2其他單元形式形函數(shù)6-1-3 三維等參元單元分析6-1-4 算例6-2 軸對(duì)稱問(wèn)題6-2-1 離散化6-2-2 三角形環(huán)單元6-3 結(jié)論與討論6-3-1 主要結(jié)論6-3-2 一些討論習(xí)題第7章 彈性板殼有限元分析初步7-1 彈性薄板基本理論7-2 矩形（12自由度）薄板單元分析7-2-1 單元位移場(chǎng)建立7-2-2 非完全協(xié)調(diào)元的收斂性準(zhǔn)則7-2-3 單元分析7-3 柱殼分析的矩形平面殼體單元7-3-1 單元分析（局部坐標(biāo)）……主要參考文獻(xiàn)

圖書(shū)封面

評(píng)論、評(píng)分、閱讀與下載

---

    有限單元法基礎(chǔ) PDF格式下載

---