非線性有限元及其在飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

內(nèi)容概要

　　《非線性有限元及其在飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用》重點(diǎn)介紹了：結(jié)構(gòu)力學(xué)中非線性問題的基本原理和有限元分析方法的基礎(chǔ)知識(shí)?！斗蔷€性有限元及其在飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用》分為八章，系統(tǒng)地闡述了材料的彈塑性本構(gòu)關(guān)系和大變形條件下基本方程的拉格朗日描述，同時(shí)給出了材料幾何、非線性有限元列式和相應(yīng)的設(shè)計(jì)程序。書中還詳述了幾何非線性理論在飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)穩(wěn)定性分析中的應(yīng)用?！斗蔷€性有限元及其在飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用》可作為高等工科院校理工科研究生、高年級(jí)本科生教材，也可供廣大工程技術(shù)人員參考。

書籍目錄

1緒論 1.1非線性有限元概述 1.1.1有限元方法的產(chǎn)生和發(fā)展 1.1.2非線性有限元的分類和求解方法 1.2線性有限元的回顧 1.2.1本構(gòu)關(guān)系 1.2.2幾何方程 1.2.3平衡方程 1.2.4有限元方法的三個(gè)基本步驟 1.3等參單元 1.3.1單元位移插值 1.3.2基于坐標(biāo)變換的等參單元 1.3.3八結(jié)點(diǎn)等參軸對(duì)稱單元的幾何陣B和單元?jiǎng)偠染仃嘖e 1.3.4三結(jié)點(diǎn)等參梁?jiǎn)卧膸缀侮嘊和單元?jiǎng)偠染仃嘖e 2材料非線性的本構(gòu)關(guān)系——塑性本構(gòu)理論 2.1單向拉伸試驗(yàn)和塑性變形的特點(diǎn) 2.2初始屈服準(zhǔn)則 2.2.1屈服函數(shù)的一般形式 2.2.2與靜水壓力無關(guān)的屈服準(zhǔn)則 2.2.3考慮靜水壓力影響的屈服準(zhǔn)則 2.3塑性應(yīng)力一應(yīng)變關(guān)系的增量理論 2.3.1塑性流動(dòng)法則 2.3.2增量理論的一般表達(dá)式 2.4強(qiáng)化模型 2.4.1強(qiáng)化模型的一般表達(dá)式 2.4.2各向同性強(qiáng)化模型 2.4.3隨動(dòng)強(qiáng)化模型 2.5加、卸載準(zhǔn)則 2.5.1加載、卸載和中性變載 2.5.2強(qiáng)化材料的加卸載準(zhǔn)則 2.6彈塑性矩陣的一般形式 2.6.1一致性條件 2.6.2增量形式的彈塑性矩陣Dep 2.6.3Von—Mises各向同性強(qiáng)化材料的彈塑性矩陣 2.6.4平面問題的彈塑性矩陣 2.6.5兩個(gè)公式的證明 3彈塑性有限元方法的實(shí)施 3.1增量平衡方程和切線剛度矩陣 3.1.1分段線性化的求解思想 3.1.2增量平衡方程和切線剛度矩陣的推導(dǎo) 3.2強(qiáng)化系數(shù)H'的數(shù)值表示 3.2.1解析表達(dá)式 3.2.2實(shí)驗(yàn)方法 3.3過渡單元彈塑性矩陣的確定 3.3.1三種變形狀態(tài)50 3.3.2加權(quán)平均的彈塑性矩陣Dep 3.3.3過渡單元m值的確定 3.4采用純?cè)隽糠ㄗ鲝椝苄杂邢拊治龅牟襟E 3.5受均勻內(nèi)壓作用厚壁筒的彈塑性分析 3.5.1程序設(shè)計(jì)框圖 3.5.2屈服條件和彈塑性矩陣 3.5.3受均勻內(nèi)壓p作用厚壁筒的解析解 4非線性方程組的解法 4.1非線性方程組的一般形式 4.2載荷增量法 4.3迭代法 4.3.1直接迭代法 4.3.2Newton—Raphson迭代法（N—R法） 4.3.3修正的N—R迭代法 4.4混合法 4.5等弧長(zhǎng)法及其改進(jìn) 4.5.1等弧長(zhǎng)法 4.5.2弧長(zhǎng)法的改進(jìn) 4.5.3收斂到某些預(yù)定載荷值的弧長(zhǎng)法 4.6迭代收斂準(zhǔn)則和增量步的選取 4.6.1收斂準(zhǔn)則 4.6.2增量步長(zhǎng)的選擇 5大變形問題的基本方程和Lagrange表示法 5.1物體的運(yùn)動(dòng)分析和應(yīng)變度量 5.1.1物體運(yùn)動(dòng)方程 5.1.2Almansi應(yīng)變和Green應(yīng)變 5.2物體內(nèi)一點(diǎn)的應(yīng)力度量 5.2.1Euler應(yīng)力 5.2.2Lagrange應(yīng)力 5.2.3Kirchhoff應(yīng)力 5.2.4三種應(yīng)力之間的關(guān)系 5.3大變形過程的彈性本構(gòu)方程 5.4Lagrange坐標(biāo)系下的有限元列式推導(dǎo) 5.4.1T.L.方法 5.4.2U.L.方法 5.4.3T.L法與U.L.法的比較 5.5基本概念提要 6幾何非線性有限元的具體實(shí)施 6.1Lagrange方程及其求解步驟 6.1.1Lagrange方程及求解格式 6.1.2T.L.方法的算法和求解步驟 6.1.3U.L.方法的算法和求解步驟 6.2軸對(duì)稱、梁、板單元切線剛度的推導(dǎo) 6.2.1大變形八結(jié)點(diǎn)等參軸對(duì)稱單元切線剛度矩陣 6.2.2大撓度平面彎曲梁?jiǎn)卧芯€剛度矩陣 6.2.3大撓度板單元切線剛度矩陣 6.3幾何非線性典型算例 6.3.1周邊固支受均布載荷作用的圓板 6.3.2端部作用橫向集中力的懸臂梁 6.3.3端部作用集中彎矩的懸臂梁 6.3.4關(guān)系T.L.和U.L.方法適用性的討論 7非線性穩(wěn)定性理論和方法 7.1屈曲、后屈曲和破壞 7.1.1一般概念 7.1.2線性屈曲基本方程及求解 7.1.3非線性屈曲基本方程 7.1.4穩(wěn)定性判據(jù)的能量解釋 7.2復(fù)合材料結(jié)構(gòu)非線性穩(wěn)定性分析方法 7.2.1非線性屈曲分析模型 7.2.2層合板的剛度 7.2.3層合板及結(jié)構(gòu)的破壞準(zhǔn)則 7.3數(shù)值算例及討論 7.3.1四邊簡(jiǎn)支單向受壓方板 7.3.2復(fù)合材料層合柱塊殼 7.3.3復(fù)合材料長(zhǎng)圓柱形管在橫向均壓下的后屈曲破壞 8飛機(jī)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性分析 8.1飛機(jī)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性設(shè)計(jì) 8.1.1金屬材料飛機(jī)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性分析中的塑性修正 8.1.2局部二次穩(wěn)定性分析方法 8.2非線性穩(wěn)定性分析實(shí)例 8.2.1復(fù)合材料加筋平板的穩(wěn)定性分析 8.2.2復(fù)合材料含橢圓切口加筋層壓壁板的穩(wěn)定性分析 8.2.3復(fù)合材料三閉室截面盒段結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性分析 8.3飛機(jī)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性試驗(yàn) 8.4飛機(jī)結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)仿真設(shè)計(jì) 附錄A張量概念簡(jiǎn)介 A.1求和約定 A.1.1下標(biāo)記號(hào)法 A.1.2求和約定 A.1.3自由標(biāo)號(hào) A.2張量的概念 A.2.1標(biāo)量 A.2.2矢量 A.2.3δi符號(hào) A.2.4二階張量 附錄B物理非線性程序 B.1源程序AXIMN.for B.2輸入文件示例AXIMN.in 附錄C幾何非線性程序 C.1源程序AXIGN.for C.2輸入文件示例AXIGN.in 附錄D幾何非線性程序 D.1源程序BEAMGN.for D.2輸入文件示例BEAMGN.in 附錄E主要符號(hào)和術(shù)語(yǔ)

章節(jié)摘錄

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編輯推薦

《大飛機(jī)出版工程:非線性有限元及其在飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用(第2版)》內(nèi)容在理論上偏重基本概念并舉一反三，方法上力求反映國(guó)內(nèi)外新近研究成果；應(yīng)用上緊密結(jié)合航空工程結(jié)構(gòu)并給出具體實(shí)施的方法和步驟；表達(dá)上力求深入淺出，方便讀者學(xué)習(xí)。朱菊芬、汪海、徐勝利編著的《非線性有限元及其在飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用》分為八章，系統(tǒng)地闡述了材料的彈塑性本構(gòu)關(guān)系和大變形條件下基本方程的拉格朗日描述，同時(shí)給出了材料幾何、非線性有限元列式和相應(yīng)的設(shè)計(jì)程序。

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