作者 |
李世芸 |
丛书名 |
出版社 |
机械工业出版社* |
ISBN |
9787111515821 |
简要 |
简介 |
内容简介 本书由介绍了弹性力的基本假设、基本理论和基本方程。介绍了基于弹性力学基本方程的有限元基本概念、单元基本方程和解题方法。介绍了有限元中常用的单元,如平面三角形单元、四边形单元、轴对称单元、空间四面体单元、六面体单元、杆梁单元、板壳单元、结构动力学问题的有限元基本方程和求解方法。本书介绍了在大型有限元分析软件ANSYS Workbench中进行有限元数值模拟和分析的方法,以实例方式,介绍了ANSYS Workbench的操作方法和求解有限元问题的基本方法和步骤。 通过本书的学习,读者可掌握弹性力学及有限元的基本理论和基本方程,掌握应用ANSYS Workbench进行有限元数值模拟和仿真的操作方法,并应用弹性力学及有限元的基本理论,对ANSYS Workbench数值计算和仿真结果的合理性、有效性进行判断。 本书适合作为高校研究生、本科生的教材,也适合作为工程设计人员的参考书。 |
目录 |
前言 第1篇弹性力学及有限元 第1章绪论 11弹性力学的内容 12弹性力学的基本假设和解题基本方法 13有限元的发展简况 14有限元法的基本思路和求解方法 141有限元法的基本思路 142有限元法的求解步骤 143有限元法的优缺点 15通用有限元软件结构简介 参考文献 第2章弹性力学基本方程 21弹性力学的基本假设和基本概念 211弹性力学的基本假设 212弹性力学的几个基本概念 22弹性力学基本方程 221静力平衡方程和剪应力互等定理 222力的边界条件 223应力状态分析 224几何方程及应变协调方程 225物理方程(广义胡克(Hooke)定律)——应力与应变的关系 226弹性力学问题的解题方法 227平面应力问题和平面应变问题 228弹性体的位能 229虚位移原理与最小位能原理 23强度理论概述 习题 参考文献 第3章平面问题有限元法 313节点三角形单元的有限元方程 3113节点三角形单元的位移函数和形函数 3123节点三角形单元的应变和应力 3133节点三角形单元的基本方程——节点力与节点位移的关系 3143节点三角形单元刚度矩阵的性质及力学意义 315非节点载荷的移置 316总体刚度矩阵的建立与分析 317边界约束条件的处理 318支反力的计算 319主应力、主方向的确定及计算结果的整理 3110平面问题有限元法举例 324节点矩形单元 3214节点矩形单元的位移函数 3224节点矩形单元的应变与应力 3234节点矩形单元的刚度矩阵和基本方程 324非节点载荷的移置 325总体有限元基本方程和总体刚度矩阵的建立 336节点三角形单元 3316节点三角形单元的面积坐标 3326节点三角形单元的位移函数和形函数 3336节点三角形单元的应变与应力 3346节点三角形单元的刚度矩阵和基本方程 335非节点载荷的移置 336总体有限元基本方程和总体刚度矩阵的建立 34平面等参元简介 3414节点任意四边形单元的位移函数和形函数 342二维等参单元的数学分析 343二维等参元的应变、应力、刚度矩阵和等效节点力 3448节点四边形等参元 35高斯数值积分简介 351一维高斯积分 352二维和三维高斯积分 36平面单元精度的比较 习题 参考文献 第4章轴对称问题有限元法简介 41轴对称问题的基本概念和基本方程 42轴对称三角形单元 421轴对称3节点三角形单元的含义 422位移函数 423单元的应变和应力 424单元的基本方程——节点力与节点位移间的关系 425单元的刚度矩阵 426非节点载荷的移置 427单元的集合 428应变、应力分量的计算 习题 参考文献 第5章空间问题有限元法 51引言 524节点四面体单元 5214节点四面体单元的位移函数和形函数 5224节点四面体单元的应变和应力 5234节点四面体单元的基本方程和刚度矩阵 5244节点四面体单元非节点载荷的移置 525总体有限元基本方程和总体刚度矩阵的建立 5310节点四面体单元 531四面体单元的体积坐标 53210节点四面体单元的位移函数和形函数 53310节点四面体单元的应变和应力 53410节点四面体单元的基本方程和刚度矩阵 5354节点48自由度四面体单元简介 548节点六面体单元 5418节点六面体单元的位移函数和形函数 5428节点六面体单元的应变和应力 5438节点六面体单元的基本方程和刚度矩阵 544非节点载荷的移置方法 5520节点六面体单元 55120节点六面体单元的位移函数和形函数 55220节点六面体单元的应变和应力 55320节点六面体单元的基本方程和刚度矩阵 56空间单元精度的比较 57空间问题等参元简介 571空间问题等参元的数学分析 572六面体等参元简介 573四面体等参元简介 习题 参考文献 第6章杆单元和梁单元简介 61杆单元简介 611一维杆单元 612平面杆单元 613空间杆单元 62梁单元简介 621与坐标轴平行的平面梁单元 622平面梁单元 623空间梁单元 习题 参考文献 第7章板单元和壳单元简介 71薄板的基本方程 711薄板的基本假设 712薄板的位移函数 713薄板的应变分量和曲率 714薄板的应力分量 715薄板的内力矩 72矩形板单元简介 721矩形板单元的位移函数 722矩形板单元的应变 723矩形板单元的应力 724矩形板单元的刚度矩阵 725矩形板单元的等效节点力 73三角形板单元简介 731三角形板单元的位移函数 732三角形板单元的应变、应力和刚度矩阵 74壳单元简介 741壳单元与板单元的区别 742三角形壳单元 75结构单元与实体单元的连接简介 751位移约束方程 752结构单元与实体单元的连接 习题 参考文献 第8章结构动力学问题有限元法 81动力学有限元方程 82质量矩阵和阻尼矩阵 821质量矩阵 822阻尼矩阵 83无阻尼自由振动特征值问题的求解 |