數值算法及軟件應用 版權信息
- ISBN:9787517052647
- 條形碼:9787517052647 ; 978-7-5170-5264-7
- 裝幀:一般膠版紙
- 冊數:暫無
- 重量:暫無
- 所屬分類:>>
數值算法及軟件應用 本書特色
劉愛華、賴佑賢、叢沛桐主編的《數值算法及軟件應用(普通高等教育土木與交通類十三五規劃教材)
》理論體系完整、原理方法簡單易懂。首先,從求解問題的靈活性和工程應用的廣泛性出發,重點介紹了有限元方法(FEM)的基本原理及一般工程問題的有限元求解思路,討論了有限元模型的建立和計算結果的解釋與處理方面的關鍵問題,并結合ANSYS等常用有限元軟件進行了算例分析。其次,書中還介紹了算法原理*為復雜、但解題功能*為強大的兩種數值算法,即邊界元法(BEM)與離散元法(DEM)的基本思想和優勢,以及存在的主要問題和發展方向。*后,對工程數值模擬分析中的其他有代表性的計算軟件,如
FLAC3D、Surpac、Micromine等軟件進行了概括性的介紹。
本書既可作為高等院校土木、水利、建筑、交通及其他巖土工程類專業學生數值算法與軟件應用課程的教材,也可作為相關學科領域研究生、工程技術人員及科研人員了解數值算法及軟件應用方面知識的重要參考資料。
數值算法及軟件應用 內容簡介
本書理論體系完整、原理方法簡單易懂。首先,從求解問題的靈活性和工程應用的廣泛性出發,重點介紹了有限元方法(FEM)的基本原理及一般工程問題的有限元求解思路,討論了有限元模型的建立和計算結果的解釋與處理方面的關鍵問題,并結合ANSYS等常用有限元軟件進行了算例分析。其次,書中還介紹了算法原理更為復雜、但解題功能更為強大的兩種數值算法,即邊界元法(BEM)與離散元法(DEM)的基本思想和優勢,以及存在的主要問題和發展方向。*后,對工程數值模擬分析中的其他有代表性的計算軟件,如FLAC3D、SURPAC、MICROMINE等軟件進行了概括性的介紹。
數值算法及軟件應用 目錄
前言
第1章 緒論1.1 數值算法基本定義1.2 數值算法的發展歷程1.3 計算機技術與數值算法工程應用
第2章 有限元法基本理論2.1 概論2.1.1 有限元基本思想2.1.2 有限元發展過程2.1.3 有限元分析的內容和作用2.2 有限元法的基本概念2.2.1 物理概念2.2.2 數學概念2.2.3 求解原理2.3 有限元法的理論基礎2.3.1 基本概念2.3.2 加權余值法2.3.3 變分原理2.3.4 積分方程的有限元解法2.3.5 有限元解的收斂性2.4 插值函數(形函數)2.4.1 有限元插值的一般理論2.4.2 一維單元的插值函數2.4.3 平面三角形單元的插值函數2.4.4 平面矩形單元的插值函數2.4.5 三維單元的插值函數2.5 等參元及特殊單元介紹2.5.1 等參元的坐標變換式2.5.2 平面直邊三角形等參單元2.5.3 平面四邊形等參單元2.5.4 三維六面體等參單元2.5.5 特殊單元介紹2.6 有限元剛度矩陣計算2.6.1 有限元剮度矩陣計算2.6.2 剮度矩陣特點2.6.3 剛度矩陣計算機存儲2.7 數值積分方法2.7.1 數值積分方法的基本思想2.7.2 牛頓-柯塔積分法2.7.3 高斯積分法2.7.4 二維問題中的數值積分2.7.5 三維問題中的數值積分
第3章 有限元法與力學計算3.1 固體力學基本方程3.1.1 應力和平衡方程3.1.2 應力、應變、位移關系3.1.3 線性應力一應變關系3.1.4 平面應力和平面應變3.2 *小位能原理3.3 有限元方程的建立3.4 單元矩陣的計算3.5 有限元非線性分析基本概念
第4章 有限元法應用中的核心內容4.1 概述4.2 有限元法求解步驟4.2.1 結構離散4.2.2 單元分析4.2.3 整體分析4.3 有限元模型的建立4.3.1 有限元建模的任務4.3.2 有限元模型的定義4.3.3 有限元建模的一般步驟4.4 有限元建模技術4.4.1 單元類型和形狀的選擇4.4.2 網格的劃分4.4.3 力/位移邊界條件4.4.4 模型檢查4.5 有限元解的誤差分析及收斂性4.5.1 有限元解的誤差及產生原因4.5.2 收斂準則4.5.3 有限元解的下限性4.6 單元應力計算結果的誤差與平均處理4.6.1 應力結果的誤差性質4.6.2 高斯積分點上的應力精度4.6.3 共用節點上應力的平均處理4.6.4 誤差處理方法
第5章 有限元計算軟件功能與典型應用軟件5.1 概述5.2 有限元分析的計算機程序化5.2.1 有限元分析平臺及分析過程5.2.2 有限元分析的離散方式5.2.3 有限元分析程序模塊5.3 有限元軟件及其實施路徑5.3.1 有限元分析軟件簡介5.3.2 有限單元法實施路徑5.4 ANSYS軟件及其應用5.4.1 ANSYS軟件簡介5.4.2 基于ANSYS的有限元分析過程5.5 LS-DYNA軟件介紹5.5.1 LS-DYNA簡介5.5.2 LS-DYNA功能特點5.6 ABAQUS非線性有限元分析軟件5.7 MSC.MARC軟件介紹
第6章 有限元法與巖土工程應用6.1 有限元與巖土工程分析6.1.1 概述6.1.2 巖體物理特性與有限元處理方法6.1.3 巖體的應力-應變關系6.1.4 巖體的強度條件6.1.5 斜層狀巖體的平面變形的彈性矩陣6.1.6 節理單元的處理方法6.2 巖土工程問題的邊界條件6.2.1 概述6.2.2 靜力問題的邊界條件6.2.3 動力問題的邊界條件6.3 邊坡穩定性有限元分析6.3.1 計算條件和參數6.3.2 計算范圍和有限元網格6.3.3 計算結果分析6.4 隧道開挖與支護有限元分析6.4.1 計算條件6.4.2 計算參數和有限元網格6.4.3 計算結果分析6.5 采場參數優化有限元分析6.5.1 計算分析6.5.2 計算條件和參數6.5.3 數值計算模型的建立6.5.4 計算結果分析
第7章 邊界元法基礎7.1 概述7.1.1 邊界元法發展簡述7.1.2 基本思想7.1.3 邊界元法的優勢和發展方向7.2 泊松方程的邊界元法7.2.1 積分方程的建立和基本解7.2.2 邊界離散為邊界單元并建立代數方程組7.2.3 系數矩陣中元素的計算7.2.4 域內戶點聲(戶)函數值的計算7.2.5 線性邊界單元和高階單元的計算7.3 彈性體受力分析的邊界元法7.3.1 基本概念7.3.2 彈性問題邊界積分方程表達式7.3.3 二維彈性體的基本解和邊界元方程的表達式7.3.4 系數矩陣中元素Hij和Gi的計算7.3.5 域內點的位移和內點、邊界點應力的計算7.4 體積力的邊界積分計算7.4.1 重力荷載7.4.2 離心力荷載7.4.3 熱載荷7.5 三維彈性體的邊界元公式7.5.1 三維彈性體的基本解和三階張量7.5.2 三維體積力的邊界積分式7.5.3 離心力載荷三維體積力邊界積分式7.5.4 三維穩態熱載荷的邊界積分公式7.6 巖土力學中的邊界元法7.7 邊界元軟件簡介7.7.1 邊界元法軟件THBEM2及THBEM37.7.2 三維邊界元法流體動力學分析軟件LINFLOW7.7.3 邊界元軟件Map3D7.8 邊界元與有限元的比較
第8章 離散元法基礎8.1 概述8.1.1 基本思想8.1.2 離散元法在國內外的發展狀況8.1.3 離散元一般求解步驟及應用領域8.2 基本原理8.3 離散元法與其他數值方法的耦合8.4 離散元法存在的問題和展望8.4.1 離散元法存在的主要問題8.4.2 離散元法研究的展望8.5 離散元軟件介紹8.5.1 PFC(Particle Flow Code)軟件8.5.2 EDEM軟件8.5.3 UDEC高級非連續力學分析軟件
第9章 工程數值模擬分析中的其他計算軟件9.1 FLAC3D軟件介紹9.1.1 FLAC3D簡介9.1.2 FLAC3D優缺點9.1.3 本構模型9.1.4 單元與網格生成9.1.5 邊界條件和初始條件9.1.6 計算步驟9.1.7 FLAC3D模擬分析結果的表現形式9.2 Surpac軟件介紹9.2.1 Surpac簡介9.2.2 三維圖形系統(3D Graphic System)9.2.3 功能模塊9.2.4 技術特點9.3 Micromine軟件簡介9.4 AutoCAD繪圖軟件簡介
參考文獻
展開全部
數值算法及軟件應用 作者簡介
劉愛華,男,63年3月生,湖南邵東人,博士、教授、博士研究生導師。1983年畢業于中南礦冶學院(現中南大學),1987年公派法國留學,1992年獲國立巴黎高等礦業學校博士學位,主要研究方向為巖石力學與工程地質理論與應用研究領域。1995年至1997年任職中南大學,1997-2003年在美國工作,2004年至2013年任職中南大學,2013年12月調入華南農業大學土木與水利工程學院,任副院長。長期擔任本科生、研究生、博士生課程教學與培養工作,并積極承擔相關科研任務。