工程有限元方法

作者简介

全书共分8章；第1章至第5章为基本内容，包括：绪论，有限元分析的力学基础，有限元分析的数学求解原理，杆梁结构的有限元方法，连续体的有限元方法；第6章至第8章为为有限元分析的扩展内容，内容有：有限元分析中的单元性质与误差处理，有限元分析中的复杂单元，有限元方法的应用领域；本书给出附录：基于ANSYS的有限元建模与分析、中文关键词索引、英文关键词索引。

书籍目录

前言    第一部分  有限元方法的基本原理第1章  引论    1．1 概况    1．2 各类力学课程的分类与特征    1．3 有限元方法的历史    1．4 有限元分析软件    1．5 本章要点第2章  杆、梁结构分析的有限元方法    2．1 简单弹簧系统的力学分析过程    2．2 杆结构的力学分析过程    2．3 杆单元及坐标变换    2．4 梁单元及坐标变换    2．5 边界条件的处理    2．6 有限元分析的基本步骤及表达式    2．7 典型例题    2．8 本章要点    习题第3章  连续变形体的力学描述    3．1 一般变形体的描述及变量定义    3．2 平面问题的基本力学方程    3．3 空间问题的基本力学方程    3．4 弹性问题中的能量表示    3．5 虚位移、虚应变与虚功原理    3．6 材料破坏的力学准则    3．7 典型例题    3．8 本章要点    习题第4章  连续变形体分析的有限元方法    4．1 平面问题的单元构造    4．2 轴对称问题及其单元构造    4．3 空间问题的单元构造    4．4 单元分布力的处理    4．5 参数单元的一般原理和数值积分    4．6 关于有限元方法的收敛性    4．7 典型例题    4．8 本章要点    习题    第二部分  有限元方法的专题应用第5章  静力结构的分析    5．1 杆、梁结构的ANSYS分析算例    5．2 连续体结构的ANSYS分析算例    5．3 本章要点    习题第6章  传热问题的分析    6．1 传热分析的基本方程    6．2 稳态传热与瞬态传热分析的有限元列式    6．3 热应力分析的有限元列式    6．4 典型例题    6．5 传热及热应力问题的ANSYS分析算例    6．6 本章要点    习题第7章  弹塑性问题的分析    7．1 弹塑性分析的基本方程及有限元列式    7．2 典型例题    7．3 弹塑性问题的ANSYS分析算例    7．4 本章要点    习题第8章  振动问题的分析    8．1 振动分析的基本方程及有限元列式    8．2 典型例题    8．3 振动问题的ANSYS分析算例    8．4 本章要点    习题附录A ANSYS软件的基本操作附录B 常用的材料常数及单位换算表参考文献中文索引英文索引命令流编程索引表

编辑推荐

　　普通高等教育机械类国家级特色专业系列规划教材，北京市高等教育精品教材立项项目　　2009年北京高等教育精品教材建设立项项目（重大支持项目）　　基本原理、建模方法与专题应用并重，对读者的前置基础要求较低　　提供多样化的例题及ANSYS算例，便于读者自学和复习　　涉及精力结构、传热问题、弹塑性问题、振动问题等多个领域　　为“学中用、用中学”的参与式，实践性教学方式提供素材

前言

　　当代科技的发展日新月异，特别是计算机技术和数字化分析的发展更是深刻地改变着当今世界，使得一些以前不可能做或不敢做的事情变成可能。通过数字化的手段可以获得复杂结构在复杂载荷环境下的真实信息，如2004年法国戴高乐机场航站楼垮塌事故的分析，2007年我国新一代北京正负电子对撞机核心部件漂移室的数字化设计等一系列重大的工程和结构，2008年我国南方雪灾时大型输电塔垮塌的极限载荷分析，2008年杭州地铁施工现场垮塌事故的分析，2008年北京奥运会鸟巢场馆支撑结构的减重分析都需要进行多次的计算和分析。有限元方法在其中的数字化分析中起到了非常重要的作用。　　有限元方法已成为非常普及的数字化分析方法，国际上已发布了众多的有限元分析软件，因此，甚至可以说只要你能够进行工程设计和画图，就可以进行有限元分析。因为在一个自动化程度很高的软件平台基础上，有限元分析完全可以由计算机来自动完成。　　但是，有两个最重要的问题需要回答：其一，你所获得的计算结果可靠吗？在没有试验结果或标准答案的情况下，你如何判断结果的正确性？其二，在获得计算结果后，你如何使用所获得的信息对设计进行修改和优化。这两个问题要求学生除具有坚实的基础理论和深入的专业知识外，还应具备应用所学知识解决实际问题的能力，这就要求学生具备“一个基础、两种能力”。“一个基础”就是以有限元方法基本原理为基础，让学生掌握坚实的有限元方法的数学、力学基础，了解该领域知识所形成的过程，为今后进行自我学习和知识创新打下基础；而“两种能力”就是进行有限元分析的建模能力，以及针对实际问题的专题分析能力，以培养学生参与实践的综合素质，使之成为学生亲身体验的实践环节。　　正是出于这样的考虑，我们设计并编写了本书，并定位为针对高年级本科生和应用型研究生，培养具有扎实基础知识、宽泛专业背景、较强实践能力的人才，为开展有限元方法的应用型及研究型课程教学提供新的素材。　　本书力求反映出一种新的教学理念，由以前以教师传播知识为主要特征的传授型教学模式，向以培养学生认知能力和实践能力为主要特征的应用型及研究型教学模式转变，并以教材为载体，营造出研究型课程教学的环境，围绕这一思路进行本书的体系设计。

内容概要

曾攀 男，1963年生，海南省海口市人。1988年在清华大学获博士学位，1988～1992年先后在大连理工大学和西南交通大学从事两站博士后研究(领域为计算力学)，为国家杰出青年科学基金获得者(1998)、长江学者(2000)、德国“洪堡”学者(1994～1995)、“新世纪百千万人才工程”国家级人选。现为清华大学机械工程系主任、教授、博士生导师，全国塑性工程学会副理事长，《机械工程学报》、《工程力学》、《塑性工程学报》等5家学术期刊的编委，上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室、华中科技大学材料成形与模具技术国家重点实验室学术委员会委员，先后主持和参加国家级重点基金项目、863项目、霍英东基金项目等科研项目30多个，获教委科技进步二等奖、机械部一等奖、国家级教学成果二等奖、北京高等教育教学成果一等奖及二等奖各一项，并获国家发明专利授权3项；已出版及翻译学术著作有《材料的概率疲劳损伤力学及现代结构分析原理》(曾攀，1993)、《有限元分析及应用》(曾攀，2004)、《有限元基础教程》(曾攀，2009)、《工程中的有限元方法》(T．R．Chandrupatla，曾攀译，2006)、《有限元方法第1卷：基本原理》(O．C．Zienkiewicz，第5版，曾攀译，2008)，发表论文100多篇。主要从事计算力学、结构设计与分析、材料加工中的数值模拟等方面的研究。长期从事“有限元分析及应用”课程的教学工作。

图书封面

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