有限元基礎(chǔ)教程

內(nèi)容概要

　　全書包括兩大部分，共分9章。第1部分為有限元分析基本原理，包括第1～5章，內(nèi)容有：緒論、有限元分析過(guò)程的概要、桿梁結(jié)構(gòu)分析的有限元方法、連續(xù)體結(jié)構(gòu)分析的有限元方法、有限元分析中的若干問(wèn)題討論；第2部分為有限元分析的典型應(yīng)用領(lǐng)域，包括第6～9章，內(nèi)容有：靜力結(jié)構(gòu)的有限元分析、結(jié)構(gòu)振動(dòng)的有限元分析、傳熱過(guò)程的有限元分析、彈塑性材料的有限元分析。《有限元基礎(chǔ)教程》以基本變量、基本方程、求解原理、單元構(gòu)建、典型例題、MATLAB程序及算例、ANSYS算例等一系列規(guī)范性方式來(lái)描述有限元分析的力學(xué)原理、程序編制以及實(shí)例應(yīng)用；給出的典型實(shí)例都提供了完整的數(shù)學(xué)推演過(guò)程以及ANSYS實(shí)現(xiàn)過(guò)程?！队邢拊A(chǔ)教程》的基本理論闡述簡(jiǎn)明扼要，重點(diǎn)突出，實(shí)例豐富，書中的兩部分內(nèi)容相互銜接，也可獨(dú)立使用。適合于大學(xué)高年級(jí)學(xué)生作為課程教材，也適合于不同程度的讀者進(jìn)行自學(xué)；對(duì)于希望在MATLAB程序以及ANSYS平臺(tái)進(jìn)行建模分析的讀者，《有限元基礎(chǔ)教程》更具備參考價(jià)值?！队邢拊A(chǔ)教程》就有限元分析中基本單元的MATLAB程序、ANSYS算例的編程提供有配書光盤(CD-ROM)，以方便讀者使用?！　　队邢拊A(chǔ)教程》的讀者對(duì)象為機(jī)械、力學(xué)、土木、水利、航空航天等專業(yè)的高年級(jí)本科生、工程技術(shù)人員、科研工作者。

作者簡(jiǎn)介

清華大學(xué)機(jī)械工程系教授、博導(dǎo)、系主任（2005 ~），先進(jìn)成形制造教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任（2007 ~），中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)塑性工程分會(huì)副理事長(zhǎng)（2007 ~），擔(dān)任《機(jī)械工程學(xué)報(bào)》、《工程力學(xué)》、《塑性工程學(xué)報(bào)》等五個(gè)學(xué)術(shù)期刊的編委，先后主持和參與包括國(guó)家級(jí)重點(diǎn)基金項(xiàng)目、863 項(xiàng)目、霍英東基金項(xiàng)目等科研項(xiàng)目 30 多個(gè)，發(fā)表論文 100 多篇，出版及翻譯學(xué)術(shù)著作 6 本，長(zhǎng)期主講彈塑性力學(xué)及有限元方面的課程。
http://www.me.tsinghua.edu.cn/publish/jxx/6151/2011/20110112180513058191945/20110112180513058191945_.html

書籍目錄

第1部分　有限元分析基本原理第1章　緒論1.1　概況1.2　有限元方法的歷史1.3　有限元分析的作用第2章　有限元分析過(guò)程的概要2.1　有限元分析的目的和概念2.2　一維階梯桿結(jié)構(gòu)問(wèn)題的求解2.3　有限元分析的基本流程2.4　有限元分析的特點(diǎn)2.5　本章要點(diǎn)第3章　桿梁結(jié)構(gòu)分析的有限元方法3.1　桿梁結(jié)構(gòu)分析的工程概念3.2　桿件有限元分析的標(biāo)準(zhǔn)化表征與算例3.2.1　桿件分析的基本力學(xué)原理3.2.2　局部坐標(biāo)系中的桿單元描述3.2.3　桿單元的坐標(biāo)變換3.2.4　桿單元分析的MATLAB程序3.2.5　桿結(jié)構(gòu)分析的算例3.3　梁件有限元分析的標(biāo)準(zhǔn)化表征與算例3.3.1　梁件分析的基本力學(xué)原理3.3.2　局部坐標(biāo)系中的平面梁?jiǎn)卧?.3.3　平面梁?jiǎn)卧淖鴺?biāo)變換3.3.4　空間梁?jiǎn)卧白鴺?biāo)變換3.3.5　梁?jiǎn)卧某Ｓ玫刃Ч?jié)點(diǎn)載荷3.3.6　梁?jiǎn)卧治龅腗ATLAB程序3.3.7　梁結(jié)構(gòu)分析的算例3.4　應(yīng)用：橋梁結(jié)構(gòu)的ANSYS參數(shù)化分析3.4.1　橋梁結(jié)構(gòu)描述3.4.2　基于ANSYS的桁架橋梁結(jié)構(gòu)分析3.5　本章要點(diǎn)3.6　習(xí)題第4章　連續(xù)體結(jié)構(gòu)分析的有限元方法4.1　連續(xù)體結(jié)構(gòu)分析的工程概念4.2　連續(xù)體結(jié)構(gòu)分析的基本力學(xué)原理4.3　平面問(wèn)題有限元分析的標(biāo)準(zhǔn)化表征4.3.1　平面問(wèn)題的3節(jié)點(diǎn)三角形單元描述4.3.2　平面問(wèn)題的4節(jié)點(diǎn)矩形單元描述4.3.3　平面問(wèn)題3節(jié)點(diǎn)三角形單元的MATLAB程序4.3.4　平面問(wèn)題4節(jié)點(diǎn)矩形單元的MATLAB程序4.4　軸對(duì)稱問(wèn)題有限元分析的標(biāo)準(zhǔn)化表征4.4.1　軸對(duì)稱問(wèn)題的基本變量及方程4.4.2　3節(jié)點(diǎn)三角形軸對(duì)稱單元（環(huán)形單元）4.4.3　4節(jié)點(diǎn)矩形軸對(duì)稱單元（環(huán)形單元）4.5　空間問(wèn)題有限元分析的標(biāo)準(zhǔn)化表征4.5.1　空間問(wèn)題的4節(jié)點(diǎn)四面體單元描述4.5.2　空間問(wèn)題的8節(jié)點(diǎn)正六面體單元描述4.5.3　空間問(wèn)題4節(jié)點(diǎn)四面體單元的MATLAB程序4.5.4　空間問(wèn)題8節(jié)點(diǎn)正六面體單元的MATLAB程序4.6　形狀映射參數(shù)單元的一般原理和數(shù)值積分4.6.1　兩個(gè)坐標(biāo)系之間的三個(gè)方面的變換4.6.2　參數(shù)單元的三種類型4.6.3　參數(shù)單元?jiǎng)偠染仃囉?jì)算的數(shù)值積分4.7　平面問(wèn)題分析的算例4.7.1　平面3節(jié)點(diǎn)三角形單元分析的算例4.7.2　平面4節(jié)點(diǎn)四邊形單元分析的算例4.8　空間問(wèn)題分析的算例4.8.1　空間4節(jié)點(diǎn)四面體單元分析的算例4.8.2　空間8節(jié)點(diǎn)六面體單元分析的算例4.9　本章要點(diǎn)4.10　習(xí)題第5章　有限元分析中的若干問(wèn)題討論5.1　單元的節(jié)點(diǎn)編號(hào)與總剛度陣的存儲(chǔ)帶寬5.2　單元形狀函數(shù)與剛度矩陣系數(shù)的性質(zhì)5.2.1　形狀函數(shù)的性質(zhì)5.2.2　剛度矩陣系數(shù)的性質(zhì)5.3　邊界條件的處理與支反力的計(jì)算5.4　單元位移函數(shù)構(gòu)造與收斂性要求5.4.1　選擇單元位移函數(shù)的一般原則5.4.2　關(guān)于收斂性問(wèn)題5.4.3　位移函數(shù)構(gòu)造的收斂性準(zhǔn)則5.5　C0型單元與C1型單元5.6　有限元分析結(jié)果的性質(zhì)與節(jié)點(diǎn)應(yīng)力的平均處理5.6.1　有限元分析結(jié)果的下限性質(zhì)5.6.2　共用節(jié)點(diǎn)上應(yīng)力的平均處理5.7　高階單元的構(gòu)建5.7.1　一維高階單元5.7.2　二維高階單元5.7.3　三維高階單元5.8　提高計(jì)算精度的h方法和p方法5.9　本章要點(diǎn)5.10　習(xí)題第2部分　有限元分析的典型應(yīng)用領(lǐng)域第6章　靜力結(jié)構(gòu)的有限元分析6.1　連續(xù)體平面問(wèn)題的MATLAB有限元分析程序6.1.1　程序原理6.1.2　完整的MATLAB程序源代碼6.2　受均勻載荷方形板的有限元分析6.3　自主程序開(kāi)發(fā)與ANSYS前后處理器的銜接6.4　工程應(yīng)用：預(yù)應(yīng)力萬(wàn)噸液壓機(jī)機(jī)架的參數(shù)化建模與分析6.4.1　模鍛液壓機(jī)的描述6.4.2　8萬(wàn)t模鍛液壓機(jī)主牌坊的簡(jiǎn)化模型的有限元分析6.5　習(xí)題第7章　結(jié)構(gòu)振動(dòng)的有限元分析7.1　結(jié)構(gòu)振動(dòng)分析的基本原理7.1.1　結(jié)構(gòu)振動(dòng)分析的基本方程7.1.2　結(jié)構(gòu)振動(dòng)的有限元分析列式7.1.3　常用單元的質(zhì)量矩陣7.2　汽車懸掛系統(tǒng)的振動(dòng)模態(tài)分析7.3　帶有張拉的繩索的振動(dòng)模態(tài)分析7.4　機(jī)翼模型的振動(dòng)模態(tài)分析7.5　習(xí)題第8章　傳熱過(guò)程的有限元分析8.1　傳熱過(guò)程分析的基本原理8.1.1　傳熱過(guò)程的基本方程8.1.2　穩(wěn)態(tài)傳熱過(guò)程的有限元分析列式8.1.3　熱應(yīng)力問(wèn)題的有限元分析列式8.2　平面矩形板的穩(wěn)態(tài)溫度場(chǎng)分析8.3　金屬材料凝固過(guò)程的瞬態(tài)傳熱分析8.4　溫度變化下的結(jié)構(gòu)熱應(yīng)力分析8.5　習(xí)題第9章　彈塑性材料的有限元分析9.1　彈塑性材料分析的基本原理9.1.1　彈塑性材料的物理方程9.1.2　基于全量理論的有限元分析列式9.1.3　基于增量理論的有限元分析列式9.1.4　非線性方程求解的Newton-Raphson（N-R）迭代法9.2　三桿結(jié)構(gòu)塑性卸載后的殘余應(yīng)力分析9.3　懸臂梁在循環(huán)加載作用下的彈塑性分析9.4　習(xí)題各章典型例題、求解原理、MATLAB算例、ANsYS算例目錄參考文獻(xiàn)附錄A　MATLAB程序的基本操作附錄B　ANSYS程序的基本操作附錄C　常用材料的力學(xué)性能附錄D　常用材料的熱力學(xué)參數(shù)附錄E　英制單位和米制單位的換算表中文名詞索引英文名詞索引單元及編程索引

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