計(jì)算動(dòng)力學(xué)

內(nèi)容概要

本書將計(jì)算結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)、計(jì)算沖擊動(dòng)力學(xué)和計(jì)算多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)內(nèi)容有機(jī)整合，系統(tǒng)講授工程結(jié)構(gòu)和機(jī)械系統(tǒng)在各類瞬態(tài)載荷作用下動(dòng)力學(xué)行為的數(shù)值分析方法和程序?qū)崿F(xiàn)技術(shù)。全書分為9章和3個(gè)附錄。第1章從加權(quán)余量法出發(fā)，講述達(dá)朗貝爾．拉格朗日原理、哈密頓原理和廣義變分原理。第2 章以平面三結(jié)點(diǎn)三角形單元為例，講述有限元法的一般過(guò)程，詳細(xì)討論了有限元法的程序?qū)崿F(xiàn)方法，并給出了有限元法示例程序STAP90。第3章詳細(xì)講述大型特征值問(wèn)題的求解方法及誤差估計(jì)問(wèn)題，給出了廣義雅可比法、子空間迭代法和Lanczos迭代法的FORTRAN 90程序。第4章闡述大型離散系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方程的求解方法，給出了時(shí)間積分示例程序TIP90。第5章講述大型復(fù)雜系統(tǒng)動(dòng)力分析的有效方法一動(dòng)態(tài)子結(jié)構(gòu)法。第6章講述幾何非線性、材料非線性和邊界條件非線性動(dòng)力學(xué)問(wèn)題的有限元法分析方法，重點(diǎn)闡述了沖擊和爆炸等高速動(dòng)力學(xué)問(wèn)題的模擬方法，也兼顧了非線性結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)的模擬問(wèn)題，給出了高速碰撞分析顯式有限元程序EFEP90。第7章簡(jiǎn)要地介紹并行計(jì)算方法，給出了并行版的高速碰撞分析顯式有限元程序PEFEP90。第8章講述伽遼金型無(wú)網(wǎng)格法的基本原理，詳細(xì)闡述了在沖擊爆炸等問(wèn)題中應(yīng)用較為成功的 SPH和物質(zhì)點(diǎn)法。第9章講述多剛體系統(tǒng)和柔性多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的建模和數(shù)值求解方法，給出了多剛體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)分析示例程序MBSim。附錄A簡(jiǎn)要地介紹張量指標(biāo)記號(hào)、Voigt記號(hào)和張量運(yùn)算法則。附錄B介紹Tecplot進(jìn)行有限元后處理的相關(guān)功能。附錄C講述FEAP程序的使用方法、程序結(jié)構(gòu)以及進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)的方法，便于學(xué)生在FEAR程序的基礎(chǔ)上快速開(kāi)展自己的研究工作。    本書可作為力學(xué)、機(jī)械、航空航天、土木水利、汽車等專業(yè)的研究生和高年級(jí)本科生教材及科研人員的參考書。

書籍目錄

前言第1章 線彈性動(dòng)力學(xué)變分原理　1.1 加權(quán)余量法　1.2 達(dá)朗貝爾-拉格朗日原理　1.3 哈密頓原理　1.4 約束條件的施加方法　1.5 廣義變分原理第2章 有限元離散　2.1 三結(jié)點(diǎn)三角形單元　2.2 運(yùn)動(dòng)方程　2.3 質(zhì)量矩陣　2.4 阻尼矩陣　2.5 剛度矩陣　2.6 有限元程序?qū)崿F(xiàn)　2.7 STAP90程序第3章 大型系統(tǒng)特征值問(wèn)題　3.1 特征解的性質(zhì)　3.2 誤差估計(jì)　3.3 向量迭代法　3.4 變換法　3.5 瑞利·里茲法　3.6 子空間迭代法　3.7 Lanczos迭代法第4章 運(yùn)動(dòng)方程的解法　4.1 振型疊加法　4.2 直接積分法的穩(wěn)定性　4.3 中心差分法　4.4 Houbolt法　4.5 Newmark法　4.6 Wilson θ法　4.7 廣義α法　4.8 精細(xì)積分法　4.9 時(shí)間域離散　4.10 基于伽遼金法弱形式的時(shí)間積分法　4.11 各種方法的比較　4.12 時(shí)間積分程序TIP90第5章 動(dòng)態(tài)子結(jié)構(gòu)方法　5.1 靜力凝聚和靜力子結(jié)構(gòu)法　5.2 固定界面模態(tài)綜合法　5.3 自由界面模態(tài)綜合法　5.4 復(fù)模態(tài)理論第6章 沖擊動(dòng)力學(xué)問(wèn)題的有限元模擬　6.1 網(wǎng)格描述　6.2 連續(xù)介質(zhì)力學(xué)基礎(chǔ)　6.3 拉格朗日法　6.4 方程求解　6.5 人工體積粘性　6.6 沙漏模態(tài)　6.7 應(yīng)力更新　6.8 材料模型　6.9 接觸-碰撞算法　6.10 高速碰撞分析顯式有限元程序EFEP90　6.11 LS-DYNA程序介紹第7章 并行計(jì)算　7.1 并行計(jì)算和并行機(jī)　7.2 任務(wù)分配　7.3 MPI并行庫(kù)　7.4 EFEP90程序并行化第8章 無(wú)網(wǎng)格法　8.1 移動(dòng)最小二乘近似　8.2 伽遼金型無(wú)網(wǎng)格法　8.3 光滑質(zhì)點(diǎn)流體動(dòng)力學(xué)方法　8.4 物質(zhì)點(diǎn)法第9章 計(jì)算多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)　9.1 引言　9.2 剛體運(yùn)動(dòng)學(xué)　9.3 約束及約束方程　9.4 運(yùn)動(dòng)學(xué)分析　9.5 動(dòng)力學(xué)分析　9.6 多剛體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方程的數(shù)值分析方法　9.7 靜力學(xué)分析和逆動(dòng)力學(xué)分析　9.8 柔性多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)建模方法　9.9 多剛體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)分析示例程序附錄A 張量　A.1 指標(biāo)記號(hào)與求和約定　A.2 張量運(yùn)算　A.3 Voigt記號(hào)附錄B 用TECPLOT進(jìn)行有限元后處理附錄C FEAP程序　C.1 FEAP程序　C.2 程序結(jié)構(gòu)　C.3 單元子程序的執(zhí)行過(guò)程　C.4 時(shí)間積分法的實(shí)現(xiàn)過(guò)程　C.5 特征值求解過(guò)程索引參考文獻(xiàn)

編輯推薦

　　本書為《研究生力學(xué)叢書》之一，將計(jì)算結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)、計(jì)算沖擊動(dòng)力學(xué)和計(jì)算多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)內(nèi)容有機(jī)整合，系統(tǒng)講授工程結(jié)構(gòu)和機(jī)械系統(tǒng)在各類瞬態(tài)載荷作用下動(dòng)力學(xué)行為的數(shù)值分析方法和程序?qū)崿F(xiàn)技術(shù)。內(nèi)容包括線彈性動(dòng)力學(xué)變分原理、大型系統(tǒng)特征值問(wèn)題、運(yùn)動(dòng)方程的解法、沖擊動(dòng)力學(xué)問(wèn)題的有限元模擬、計(jì)算多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)等。

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