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有限元原理與程序可視化設計(清華大學出版社十三五規劃教材)

  • 作者:編者:梁清香
  • 出版社:清華大學
  • ISBN:9787302524854
  • 出版日期:2019/03/01
  • 裝幀:平裝
  • 頁數:224
人民幣:RMB 42 元      售價:
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內容大鋼
    梁清香主編的《有限元原理與程序可視化設計(清華大學出版社十三五規劃教材)》共3篇,分別為有限元原理、有限元建模、有限元程序可視化設計。有限元原理部分重點介紹最具有限元課程特點的基本內容及程序設計思想,主要包括彈性問題、彈塑性問題、結構動力問題的有限元法;從實用角度介紹有限元建模方法、有限元程序可視化設計;做到理論體系完整,理論與應用並重。本書採用模塊式結構,3篇內容相對獨立,可根據需要選學。
    本書可作為工程力學、機械、材料、土木、水利類專業本科生、研究生的有限元教材,也可作為相關專業有限元程序設計教材,還可供高等院校相關專業教師和工程技術人員參考。

作者介紹
編者:梁清香

目錄
第1篇  有限元原理
  第1章  有限元法概述
    1.1  有限元法的發展概況
    1.2  有限元法的主要優點
    1.3  有限元法在工程中的應用
    1.4  通用有限元軟體簡介
      1.4.1  通用有限元軟體的共同之處
      1.4.2  幾個通用有限元軟體簡介
    1.5  有限元法基本知識
      1.5.1  有限元法基本思想
      1.5.2  有限元法分類
      1.5.3  有限元法分析工程實際問題的一般過程
      1.5.4  單元位移函數的選取與收斂性分析
    1.6  預備知識
      1.6.1  彈性力學基本方程的矩陣表示
      1.6.2  變形體虛位移原理
    習題
  第2章  平面問題的有限元法
    2.1  彈性力學平面問題
      2.1.1  平面應力問題
      2.1.2  平面應變問題
    2.2  三角形單元位移函數和形函數
      2.2.1  單元位移函數
      2.2.2  位移函數的收斂性
      2.2.3  形函數的性質
      2.2.4  位移函數和形函數的幾何意義
    2.3  單元等效節點載荷向量
      2.3.1  集中載荷的等效節點載荷
      2.3.2  分佈體力的等效節點載荷
      2.3.3  分佈面力的等效節點載荷
    2.4  應變矩陣、應力矩陣和單元剛度矩陣
      2.4.1  應變矩陣
      2.4.2  應力矩陣
      2.4.3  單元剛度矩陣
      2.4.4  計算單元剛度矩陣的程序設計
    2.5  整體平衡方程與整體剛度矩陣
      2.5.1  由節點平衡建立整體平衡方程
      2.5.2  整體剛度矩陣的集成
      2.5.3  整體剛度矩陣的特點
      2.5.4  整體剛度矩陣的存儲
      2.5.5  形成整體剛度矩陣的程序設計
    2.6  整體節點載荷向量
      2.6.1  整體節點載荷向量的集成
      2.6.2  注意事項
      2.6.3  形成單元節點載荷向量和整體節點載荷向量的程序設計
    2.7  約束條件的引入
      2.7.1  引入約束條件的過程
      2.7.2  幾點說明
      2.7.3  引入約束條件的程序設計
    2.8  求解

    2.9  應力計算及結果整理
    2.10  較精密的平面單元
      2.10.1  矩形單元
      2.10.2  六節點三角形單元
    2.11  等參元
      2.11.1  母單元與子單元
      2.11.2  標準化坐標系下矩形單元族的形函數
      2.11.3  等參變換的唯一性及等參元位移函數的收斂性
      2.11.4  等參元的單元剛度矩陣與單元等效節點載荷向量
      2.11.5  數值積分
    習題
  第3章  空間問題的有限元法
    3.1  空間問題的離散化
    3.2  四面體單元
      3.2.1  位移函數
      3.2.2  應變矩陣、應力矩陣
      3.2.3  單元剛度矩陣
      3.2.4  體積坐標
      3.2.5  單元等效節點載荷向量
      3.2.6  高階四面體單元
    3.3  六面體單元
      3.3.1  八節點六面體單元
      3.3.2  二十節點六面體單元
      3.3.3  單元剛度矩陣
      3.3.4  單元等效節點載荷
    3.4  五面體單元
    3.5  實體單元比較與選擇
    習題
  第4章  空間軸對稱問題的有限元法
    4.1  空間軸對稱問題概述
      4.1.1  空間軸對稱問題的幾何方程與物理方程
      4.1.2  空間軸對稱問題的離散化
    4.2  單元位移函數
    4.3  應變矩陣、應力矩陣和單元剛度矩陣
      4.3.1  應變矩陣
      4.3.2  應力矩陣
      4.3.3  單元剛度矩陣
    4.4  單元等效節點載荷
    習題
  第5章  桿系結構的有限元法
    5.1  桿系結構有限元法概述
    5.2  一維等直桿單元
      5.2.1  拉壓桿單元
      5.2.2  扭轉桿單元
    5.3  桁架結構的有限元法
      5.3.1  桁架結構概述
      5.3.2  桁架結構的有限元分析
    5.4  梁單元
      5.4.1  梁的基本公式
      5.4.2  平面彎曲梁單元

      5.4.3  平面自由式梁單元
      5.4.4  考慮剪切變形的梁單元
      5.4.5  空間梁單元
    5.5  剛架結構的有限元法
      5.5.1  剛架結構概述
      5.5.2  剛架結構的有限元分析
    習題
  第6章  板殼問題的有限元法
    6.1  板殼彎曲問題有限元法概述
    6.2  板理論基礎
      6.2.1  彈性力學薄板理論
      6.2.2  板的橫向剪切變形理論
    6.3  薄板彎曲問題的有限元法
      6.3.1  離散化
      6.3.2  矩形薄板單元
      6.3.3  三角形薄板單元
      6.3.4  小片試驗
      6.3.5  離散的基爾霍夫理論薄板單元
    6.4  厚板單元簡介
    6.5  殼理論簡介
    6.6  三角形平板薄殼單元
      6.6.1  局部坐標系中的單元剛度矩陣
      6.6.2  單元剛度矩陣從局部坐標繫到整體坐標系的轉換
      6.6.3  局部坐標的方向餘弦
    6.7  軸對稱殼單元
      6.7.1  軸對稱薄殼理論
      6.7.2  薄殼截錐單元
    習題
  第7章  結構動力問題的有限元法
    7.1  引言
    7.2  結構離散化與動力平衡方程
      7.2.1  結構離散化與動載荷
      7.2.2  動力平衡方程
    7.3  集中質量矩陣和一致質量矩陣
      7.3.1  幾個簡單單元的集中質量矩陣和一致質量矩陣
      7.3.2  質量矩陣的特點
    7.4  自由振動分析
      7.4.1  特徵值問題
      7.4.2  幾種求解特徵值問題的方法概述
    7.5  動力響應分析
      7.5.1  阻尼模型
      7.5.2  振型疊加法
      7.5.3  直接積分法
    習題
  第8章  彈塑性問題的有限元法
    8.1  彈塑性有限元法概述
    8.2  彈塑性理論基礎
      8.2.1  材料的塑性性質
      8.2.2  Mises屈服準則及硬化定律
      8.2.3  Prandtl?Reuss塑性流動增量理論

    8.3  彈塑性有限元法
      8.3.1  彈塑性有限元法的應力應變關係
      8.3.2  彈塑性有限元方程
      8.3.3  彈塑性有限元方程的求解
    習題
第2篇  有限元建模
  第9章  有限元模型
    9.1  有限元模型的重要性
    9.2  有限元模型的定義
      9.2.1  分析問題類型
      9.2.2  幾何模型
      9.2.3  單元類型的選擇
      9.2.4  網格布局及網格劃分
      9.2.5  邊界條件
      9.2.6  材料參數與幾何特性
    習題
  第10章  有限元建模過程
    10.1  有限元建模的一般過程
    10.2  有限元建模舉例
    習題
第3篇  有限元程序可視化設計
  第11章  面向對象的程序設計概述
    11.1  面向對象的基本概念
      11.1.1  對象的基本概念
      11.1.2  對象的特徵
      11.1.3  對象的要素
      11.1.4  面向對象的開發方法
      11.1.5  面向對象的模型
    11.2  面向對象的分析
      11.2.1  對象的分析
      11.2.2  建立對象模型
      11.2.3  建立動態模型
      11.2.4  建立功能模型
      11.2.5  確定操作
    11.3  面向對象的設計
      11.3.1  面向對象設計的準則
      11.3.2  面向對象設計的啟發規則
      11.3.3  系統設計
      11.3.4  對象設計
    11.4  面向對象的實現
      11.4.1  程序設計語言
      11.4.2  類的實現
      11.4.3  應用系統的實現
      11.4.4  面向對象測試
    11.5  面向對象和基於對象的區別
  第12章  平面問題可視化程序設計
    12.1  程序總體框架與主要功能
    12.2  原始數據準備及錄入界面
    12.3  數據輸入驗證及糾錯
    12.4  單元網格圖及計算結果的顯示

      12.4.1  單元網格圖顯示程序
      12.4.2  節點位移圖顯示程序
      12.4.3  單元應力圖顯示程序
    12.5  原始數據生成與保存
    12.6  計算部分處理框圖
    12.7  算例
    12.8  程序代碼
參考文獻

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