有限單元法原理及應(yīng)用簡(jiǎn)明教程

內(nèi)容概要

　　《有限單元法原理及應(yīng)用簡(jiǎn)明教程（附光盤）》在將結(jié)構(gòu)力學(xué)、彈性力學(xué)、動(dòng)力學(xué)等必要的基礎(chǔ)知識(shí)與有限單元法的基本原理及工程應(yīng)用有機(jī)地結(jié)合起來(lái)的基礎(chǔ)上，對(duì)固體力學(xué)有限單元法的原理、方法由淺入深、簡(jiǎn)明通俗地進(jìn)行了介紹。主要包括：概要地介紹了結(jié)構(gòu)幾何構(gòu)造分析及結(jié)構(gòu)計(jì)算的基本知識(shí)：較全面地講述了一維、二維、三維線彈性結(jié)構(gòu)的有限元分析；論述了材料非線性、幾何非線性、邊界非線性（接觸）、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定以及動(dòng)力求解等有限單元法的核心問(wèn)題?！　≌撌鲎⒅貙?duì)概念的理解，重點(diǎn)難點(diǎn)突出，內(nèi)容翔實(shí)，并配以相應(yīng)的算例及大型工程軟件的使用范例、思考與練習(xí)題以及教學(xué)課CD盤?！　　队邢迒卧ㄔ砑皯?yīng)用簡(jiǎn)明教程（附光盤）》可作為機(jī)械工程及相關(guān)多學(xué)科的研究生和高年級(jí)本科生，高年級(jí)專科生（有選擇地選取內(nèi)容）的教材，也可供工程設(shè)計(jì)人員、科研工作者作為參考書籍。

書籍目錄

第1章 概述1.1 有限單元法的概念1.2 有限單元法的基本步驟1.3 工程實(shí)例思考與練習(xí)題第2章 結(jié)構(gòu)幾何構(gòu)造分析2.1 結(jié)構(gòu)幾何構(gòu)造分析的必要性2.2 結(jié)構(gòu)計(jì)算基本知識(shí)2.2.1 結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖2.2.2 結(jié)構(gòu)的分類與基本特征2.2.3 結(jié)構(gòu)對(duì)稱性的利用2.3 結(jié)構(gòu)幾何構(gòu)造分析的自由度與約束2.3.1 自由度2.3.2 約束2.4 自由度計(jì)算公式2.4.1 桁架自由度計(jì)算公式2.4.2 平面混合結(jié)構(gòu)的自由度計(jì)算公式2.5 幾何不變結(jié)構(gòu)組成規(guī)律2.5.1 二元體規(guī)則2.5.2 兩剛片規(guī)則2.5.3 三剛片規(guī)則2.6 平面結(jié)構(gòu)幾何構(gòu)造分析示例2.7 空間結(jié)構(gòu)幾何構(gòu)造分析思考與練習(xí)題第3章 桿系結(jié)構(gòu)靜力分析的有限單元法3.1 結(jié)構(gòu)離散與向量表示3.1.1 結(jié)構(gòu)離散化3.1.2 坐標(biāo)系3.1.3 向量表示3.2 位移函數(shù)及單元的剛度矩陣3.2.1 軸向拉壓桿單元的位移函數(shù)3.2.2 梁?jiǎn)卧矫鎻澢奈灰坪瘮?shù)3.2.3 單元的應(yīng)力應(yīng)變3.2.4 平面剛架梁?jiǎn)卧膭偠染仃?.2.5 單元的剛度矩陣的性質(zhì)3.3 坐標(biāo)變換及單元?jiǎng)偠染仃?.3.1 坐標(biāo)變換3.3.2 整體坐標(biāo)系下的單元?jiǎng)偠染仃?.4 整體剛度矩陣3.4.1 整體剛度矩陣的建立3.4.2 整體剛度矩陣的集成3.4.3 整體剛度矩陣的性質(zhì)3.5 約束處理及求解3.5.1 約束處理的必要性3.5.2 約束處理方法3.6 計(jì)算示例3.7 ANSYS桁架結(jié)構(gòu)計(jì)算示例3.7.1 問(wèn)題描述3.7.2 ANSYs求解操作過(guò)程3.7.3 結(jié)論3.8 ANSYS剛架結(jié)構(gòu)計(jì)算示例3.8.1 問(wèn)題描述3.8.2 結(jié)論思考與練習(xí)題第4章 平面結(jié)構(gòu)問(wèn)題的有限單元法4.1 平面應(yīng)力問(wèn)題4.2 平面應(yīng)變問(wèn)題4.3 平面問(wèn)題的離散化4.4 平面三結(jié)點(diǎn)三角形單元4.4.1 位移函數(shù)4.4.2 形函數(shù)矩陣4.4.3 單元的應(yīng)力與應(yīng)變4.4.4 三角形單元?jiǎng)偠染仃?.4.5 整體剛度矩陣4.5 ANSYS平面結(jié)構(gòu)計(jì)算示例4.5.1 問(wèn)題描述4.5.2 ANSYS求解操作過(guò)程4.5.3 結(jié)論思考與練習(xí)題第5章 等參元5.1 坐標(biāo)變換與平面四結(jié)點(diǎn)等參元5.2 平面八結(jié)點(diǎn)等參單元5.3 單元?jiǎng)偠染仃?.4 ANSYS等參元計(jì)算示例5.4.1 問(wèn)題描述5.4.2 ANSYS求解操作過(guò)程5.4.3 結(jié)論思考與練習(xí)題第6章 空間問(wèn)題的有限單元法6.1 三維應(yīng)力狀態(tài)6.2 空間結(jié)構(gòu)的離散化6.3 簡(jiǎn)單四面體單元6.3.1 形狀函數(shù)6.3.2 單元?jiǎng)偠染仃?.3.3 整體結(jié)構(gòu)載荷列向量6.4 20結(jié)點(diǎn)等參元6.4.1 形狀函數(shù)6.4.2 單元?jiǎng)偠染仃?.5 ANSYS空間問(wèn)題計(jì)算示例6.5.1 問(wèn)題描述6.5.2 ANSYS求解操作過(guò)程6.5.3 結(jié)論思考與練習(xí)題第7章 軸對(duì)稱旋轉(zhuǎn)單元7.1 應(yīng)力與應(yīng)變關(guān)系7.2 單元?jiǎng)偠染仃?.3 ANSYS軸對(duì)稱旋轉(zhuǎn)單元計(jì)算示例7.3.1 問(wèn)題描述7.3.2 ANSYS求解操作過(guò)程7.3.3 結(jié)論思考與練習(xí)題第8章 板殼單元8.1 板殼結(jié)構(gòu)8.2 薄板基礎(chǔ)理論知識(shí)8.3 3結(jié)點(diǎn)三角形薄板單元8.3.1 坐標(biāo)變換8.3.2 位移向量8.3.3 應(yīng)變位移轉(zhuǎn)換矩陣8.3.4 單元?jiǎng)偠染仃?.4 厚板基礎(chǔ)理論知識(shí)8.5 4結(jié)點(diǎn)四邊形板單元8.5.1 坐標(biāo)變換8.5.2 單元位移場(chǎng)與應(yīng)變位移轉(zhuǎn)換矩陣8.5.3 單元?jiǎng)偠染仃?.6 殼單元8.6.1 板殼結(jié)構(gòu)物理特性8.6.2 結(jié)點(diǎn)平面殼單元8.7 ANSYS板殼單元計(jì)算示例8.7.1 問(wèn)題描述8.7.2 ANSYS求解操作過(guò)程8.7.3 結(jié)論思考與練習(xí)題第9章 結(jié)構(gòu)動(dòng)力分析的有限單元法9.1 運(yùn)動(dòng)方程9.2 質(zhì)量矩陣和阻尼矩陣9.2.1 一致質(zhì)量矩陣9.2.2 集中質(zhì)量矩陣9.2.3 阻尼矩陣9.3 結(jié)構(gòu)的自振頻率及振型9.3.1 自振頻率及振型9.3.2 求解9.4 ANSYS結(jié)構(gòu)動(dòng)力分析計(jì)算示例9.4.1 問(wèn)題描述9.4.2 ANSYS求解操作過(guò)程9.4.3 結(jié)論思考與練習(xí)題第10章 結(jié)構(gòu)非線性分析的有限單元法簡(jiǎn)介10.1 非線性問(wèn)題分類及求解10.1.1 非線性問(wèn)題分類10.1.2 非線性問(wèn)題求解10.2 非線性問(wèn)題求解方法10.2.1 直接迭代法10.2.2 牛頓-拉裴遜（Newton-Raphson）法10.2.3 載荷增量法10.3 材料非線性10.3.1 材料非線性特征10.3.2 材料非線性模型10.3.3 彈塑性問(wèn)題有限元分析10.4 幾何非線性10.4.1 幾何非線性特征10.4.2 幾何非線性有限元分析10.4.3 桿單元?jiǎng)偠?0.5 邊界非線性10.5.1 邊界非線性（接觸）問(wèn)題概述10.5.2 接觸問(wèn)題求解10.5.3 接觸對(duì)坐標(biāo)系及接觸條件10.6 非線性彈性穩(wěn)定性問(wèn)題10.6.1 穩(wěn)定問(wèn)題分類10.6.2 有限單元法求解10.7 非線性分析特點(diǎn)10.8 ANSYs非線性結(jié)構(gòu)計(jì)算示例10.8.1 問(wèn)題描述10.8.2 ANSYS求解操作過(guò)程10.9 ANSYS穩(wěn)定性計(jì)算示例10.9.1 問(wèn)題描述10.9.2 問(wèn)題分析10.9.3 分析過(guò)程思考與練習(xí)題參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　第1章 概述　　有限單元法是力學(xué)與現(xiàn)代計(jì)算技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，是力學(xué)學(xué)科在計(jì)算技術(shù)上實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化的一個(gè)代表性的標(biāo)志。自20世紀(jì)70年代以來(lái)隨著計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)，現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法，如CAD優(yōu)化設(shè)計(jì)、有限單元法以及三維動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)等應(yīng)運(yùn)而生，解決了傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法和無(wú)法解決的或難以解決的工程實(shí)際問(wèn)題。

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