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彈性力學及有限元(第3版普通高等學校土木工程專業新編系列教材)

  • 作者:編者:趙均海//汪夢甫|責編:高英
  • 出版社:武漢理工
  • ISBN:9787562971214
  • 出版日期:2024/06/01
  • 裝幀:平裝
  • 頁數:258
人民幣:RMB 42.5 元      售價:
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內容大鋼
    本書為普通高等學校土木工程專業新編系列教材之一,分為彈性力學和有限元兩篇,共11章,內容有緒論、應力和應變、彈性力學平面問題的解法及一般定理、用直角坐標解平面問題、用極坐標解平面問題、空間問題的解答、薄板彎曲問題、能量原理與變分法、平面問題的有限元法、彈性力學平面問題的高精度單元、空間問題的有限元法、板殼問題的有限元法及附錄。
    本書以習近平新時代中國特色社會主義教育思想為指導,融入新工科建設和課程思政理念,可作為普通高等學校土木工程專業的教材,也可供土建類其他專業作為彈性力學和有限元的參考教材,還可供土建工程技術人員參考。

作者介紹
編者:趙均海//汪夢甫|責編:高英

目錄
0  緒論
  0.1  彈性力學的內容
  O.2  彈性力學中的幾個基本概念
  O.3  彈性力學的基本假設和解題基本方法
  O.4  有限元的基本概念及內容
第一篇  彈性力學
1  應力和應變
  1.1  平衡微分方程
  1.2  應力狀態分析
    1.2.1  任意斜截面上應力
    1.2.2  主應力與主切應力
  1.3  幾何方程及應變協調方程
    1.3.1  位移和應變
    1.3.2  幾何方程與體積應變
    1.3.3  應變協調方程
  1.4  應變狀態分析
  1.5  物理方程(應力應變的關係)
  本章小結
  思考題
  習題
2  彈性力學平面問題的解法及一般定理
  2.1  彈性力學問題的提法
  2.2  解的疊加原理及解的唯一性定理
    2.2.1  解的疊加原理
    2.2.2  解的唯一性定理
  2.3  平面應力和平面應變問題
    2.3.1  平面應力問題
    2.3.2  平面應變問題
  2.4  彈性力學平面問題的基本方程
    2.4.1  平衡微分方程
    2.4.2  幾何方程與應變協調方程
    2.4.3  物理方程(應力應變關係)
  2.5  邊界條件及聖維南原理
    2.5.1  邊界條件
    2.5.2  聖維南原理
  2.6  彈性力學問題的解法
    2.6.1  位移解法(以位移表示的平衡方程)
    2.6.2  應力解法(以應力表示的協調方程)
  2.7  彈性力學中的應力函數
  本章小結
  思考題
  習題
3  用直角坐標解平面問題
  3.1  用多項式解平面問題
  3.2  矩形截面梁的純彎曲
  3.3  簡支梁受均布荷載
  3.4  受自重和靜水壓力作用的楔形體
  3.5  分離變數法求解平面問題
  本章小結
  思考題

  習題
4  用極坐標解平面問題
  4.1  用極坐標表示的基本方程
    4.1.1  直角坐標與極坐標的關係
    4.1.2  直角坐標系與極坐標系下的應力轉換
    4.1.3  極坐標系下的平衡方程
    4.1.4  極坐標系下的物理方程
    4.1.5  極坐標系下的幾何方程與應變協調方程
  4.2  軸對稱平面問題
  4.3  厚壁筒問題
  4.4  部分圓環的純彎曲
  4.5  板中圓孔所產生的應力集中
  4.6  楔體頂端承受集中力
  4.7  半無限平面邊界上受集中力
  4.8  對心受壓圓盤中的應力
  本章小結
  思考題
  習題
5  空間問題的解答
  5.1  空間問題的基本方程
    5.1.1  笛卡兒直角坐標系中的基本方程
    5.1.2  圓柱坐標系中的基本方程
  5.2  按位移求解空間問題
  5.3  半空間體受重力及均布壓力
  5.4  半空間體在邊界上受法向集中力
  5.5  按應力求解空間問題
  5.6  等截面直桿的扭轉
  5.7  扭轉問題薄膜比擬
  本章小結
  思考題
  習題
6  薄板彎曲問題
  6.1  薄板計算假定
  6.2  薄板小撓度彎曲基本方程
  6.3  薄板的邊界條件
  6.4  薄板彎曲方程的圓柱坐標形式
  6.5  圓板的軸對稱彎曲
  本章小結
  思考題
  習題
7  能量原理與變分法
  7.1  功和應變能
  7.2  虛功原理之一——虛位移原理
  7.3  最小勢能原理
  7.4  位移變分方程的應用
  7.5  虛功原理之二——虛應力原理
  7.6  應力變分方程應用
    7.6.1  平面問題
    7.6.2  扭轉問題
  本章小結

  思考題
  習題
第二篇  有限元
8  平面問題的有限元法
  8.1  有限元法的基本概念
  8.2  結構的離散化
  8.3  單元位移函數和解答的收斂性
    8.3.1  單元位移函數
    8.3.2  有限元解答的收斂性準則
  8.4  插值函數與面積坐標
    8.4.1  插值函數
    8.4.2  面積坐標
  8.5  單元剛度矩陣、節點力和節點位移關係式
    8.5.1  單元的幾何矩陣
    8.5.2  單元的應力矩陣
    8.5.3  單元的剛度矩陣
    8.5.4  等效節點荷載
  8.6  總體剛度矩陣
  8.7  對稱性分析與邊界條件
    8.7.1  結構對稱性的利用
    8.7.2  邊界條件的處理
  8.8  應力計算
    8.8.1  邊界內應力
    8.8.2  邊界上應力
  8.9  算例
  8.10  平面應力、應變問題的有限元程序
    8.10.1  程序結構
    8.10.2  變數列表及子程序說明
    8.10.3  數組輸入文件的格式
    8.10.4  輸入輸出文件的範例
    8.10.5  源程序清單
  本章小結
  思考題
  習題
9  彈性力學平面問題的高精度單元
  9.1  矩形單元
  9.2  6節點三角形單元
  9.3  平面等參元
    9.3.1  任意四邊形單元的位移模式
    9.3.2  二維等參元的數學分析
    9.3.3  二維等參元的剛度矩陣
    9.3.4  8節點曲邊四邊形單元
    9.3.5  數值積分
  本章小結
  思考題
  習題
10  空間問題的有限元法
  10.1  引言
  10.2  四面體單元
    10.2.1  單元位移函數

    10.2.2  單元應力矩陣和單元剛度矩陣
    10.2.3  等效節點荷載
  10.3  高次四面體單元
    10.3.1  四面體的體積坐標
    10.3.2  10節點30自由度四面體單元
    10.3.3  4節點48自由度四面體單元
  10.4  六面體單元
    10.4.1  8節點六面體單元
    10.4.2  20節點60自由度六面體單元
  10.5  空間問題的等參元
    10.5.1  六面體等參元
    10.5.2  四面體等參元
  10.6  各種空間單元的比較與選擇
  本章小結
  思考題
  習題
11  板殼問題的有限元法
  11.1  引言
  11.2  矩形薄板單元分析
    11.2.1  單元位移函數
    11.2.2  非完全協調元的收斂性準則
    11.2.3  單元剛度矩陣
    11.2.4  等效節點荷載
    11.2.5  薄板彎曲問題中的位移邊界條件
  11.3  三角形薄板單元分析
    11.3.1  單元位移函數
    11.3.2  單元剛度矩陣
    11.3.3  等效節點荷載
  11.4  用矩形薄板單元計算薄殼問題
    11.4.1  局部坐標系下的單元剛度矩陣
    11.4.2  整體坐標系與局部坐標系
    11.4.3  用平面殼體單元進行殼體分析的步驟
  11.5  用三角形薄板單元計算薄殼問題
  11.6  矩形板殼單元有限元分析程序
    11.6.1  程序的功能
    11.6.2  輸入次序及變數說明
    11.6.3  程序流程圖及各子程序功能
    11.6.4  矩形板殼單元有限元程序清單及程序段說明
    11.6.5  程序考題
  本章小結
  思考題
  習題
附錄1  ANSYS—CAE模擬分析軟體
  附錄1.1  程序簡述
    附錄1.1.1  ANSYS圖形用戶界面(GUI)
    附錄1.1.2  圖形
    附錄1.1.3  處理器
    附錄1.1.4  資料庫及文件格式
    附錄1.1.5  ANSYS程序支持的硬體平台
    附錄1.1.6  與CAD軟體的介面

    附錄1.1.7  支持的圖形傳遞標準
  附錄1.2  前後處理
    附錄1.2.1  前處理
    附錄1.2.2  后處理及圖形顯示
  附錄1.3  求解
  附錄1.4  ANSYS多物理場分析功能
    附錄1.4.1  結構分析
    附錄1.4.2  溫度場分析
    附錄1.4.3  流場分析
    附錄1.4.4  電磁場分析
    附錄1.4.5  多場耦合分析
  附錄1.5  ANSYS高級特性
    附錄1.5.1  隨機有限元分析
    附錄1.5.2  優化設計及設計靈敏度分析
    附錄1.5.3  子結構
    附錄1.5.4  子模型
    附錄1.5.5  二次開發功能
  附錄1.6  ANSYS專用模塊
    附錄1.6.1  ANSYS—SAFE
    附錄1.6.2  ANSYS/CivilFEM
    附錄1.6.3  Anspak
    附錄1.6.4  ANSYS/LINFLOW
    附錄1.6.5  跌落分析模塊DropTest
    附錄1.6.6  板成型模塊DYNAFORM
  附錄2  ALGOR FEAS有限元分析軟體簡介
參考文獻

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