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有限元技術基礎 版權信息
- ISBN：9787122000798
- 條形碼：9787122000798 ; 978-7-122-00079-8
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>>
有限元技術基礎 內容簡介
《有限元技術基礎》通過對三結點三角形平面單元的詳細分析，介紹了有限元法的基本思想和基本理論。主要內容包括：彈性力學的基本方程，有限元的離散化、三結點平面單元的形函數、幾何矩陣、彈性矩陣、單元剛度矩陣、總剛度矩陣的集成方法、有限元方程的形成及求解，平面問題的矩形單元、一維桿粱單元、軸對稱單元等，并對任意四邊形單元及等參元進行了簡單的介紹。書中也討論了諸如數值積分、解的收斂性等問題。 《有限元技術基礎》中附有平面三角形單元的源程序算法以便學生深入了解本課程的內容，并可作為練習工具。 學習《有限元技術基礎》內容需要有高等數學、材料力學、線性代數的基礎而不需要更深入的知識背景。 《有限元技術基礎》用于本科機械類專業的有限元課程，亦可作為有關工程技術人員有限元技術入門的參考書。
有限元技術基礎 目錄
引言
1 彈性力學的基礎知識
1．1 彈性力學中的基本假設
1．2 彈性力學中的基本量
1．3 兩種平面問題
1．3．1 平面應力問題
1．3．2 平面應變問題
1 4 彈性力學平面問題的數學提法
1．4．1 平衡微分方程
1．4．2 幾何方程——應變與位移的關系
1．4．3 物理方程——應力與應變的關系
1．4．4 邊界條件
1．4．5 彈性力學平面問題的基本解法
1．5 彈性力學的一般原理
1．6 虛功原理
1．7 勢能原理
習題
2 平面問題的三角形單元(一)單元分析
2．1 離散化
2．2 三結點單元的位移模式
2．3 用結點位移表示單元應變——幾何矩陣B
2．4 用結點位移表示單元應力——矩陣S
2．5 單元剛度矩陣K
2．6 單元剛度矩陣K的性質
2．7 外力等效移置到結點
本章小結
習題
3 平面問題的三角形單元(二)整體分析
3．1 兩個單元的結構
3．2 結構的整體剛度矩陣
3．3 整體剛度矩陣的性質
3．4 載荷列陣
3．5 位移約束
3．6 有限元的解
3．6．1 位移解
3．6．2 應力解
3．6．3 解的收斂性
3．7 從虛功原理導出有限元方程
3．8 從勢能原理導出有限元方程
本章小結
習題
4 空間軸對稱問題
4．1 彈性力學中軸對稱空間問題
4．1．1 柱坐標系
4．1．2 軸對稱空間問題的變量
4．1．3 應變與位移的關系
4．1．4 應力應變關系
4：1．5 平衡微分方程
4．1．6 邊界條件
4．1．? 虛功方程
4．1．8 勢能原理
4．2 面積坐標
4．3 三結點環狀單元分析
4．3．1 單元位移模式
4．3．2 單元內的應變
4． 3．3 單元內的應力
4．4 從虛功方程導出軸對稱問題有限元方程
4．5 從勢能原理導出軸對稱問題有限元方程
4．6 單元剛度矩陣r的計算
4．7 等效結點力的計算
本章小結
習題
5 其它常用的二維單元
5．1 四結點矩形單元
5．1．1 單元位移場
5．1．2 單元內的應變與應力
5．1．3 單元剛度矩陣
5．2 任意四邊形單元
5．3 等參元概念與數值積分
5．4 四邊形二次單元
5．5 Wilson單元
本章小結
6 彈性力學空間問題與體單元
6．1 空間問題的基本描述
6．2 有限元公式
6．3 常應變四面體單元
6．3．1 位移函數
6．3．2 單元應變
6．3．3 單元應力
6．3．4 單元剛度矩陣
6．4 常用的三維單元
6．4．1 體積坐標
6．4．2 高次四面體單元
6．4． 3 三棱柱單元
6．4．4 長方體單元
6．4．5 六面體等參元
本章小結
7 用伽遼金法導出有限元方程
7．1 伽遼金法
7．2 二維穩態熱傳導有限元方程
7．2．1 二維穩態熱傳導微分方程
7．2．2 有限元方程
7．2．3 三結點三角形單元和四結點等參元
本章小結
8 梁(桿)單元
8．1 桿的力學模型
8．1．1 簡單拉(壓)桿
8．1．2 自由扭轉桿——軸
8．1．3 桿的平面彎曲——梁
8．2 單元分析
8．2．1 拉、壓桿單元
8．2．2 自由扭轉單元
8．2．3 兩結點梁單元
8．3 簡單例子
8．4 平面剛架
8．5 空間梁系結構
8．6 考慮剪切效應的梁單元
8．7 板殼單元的力學模型
8．8 四結點矩形彎曲薄板單元
8．巳1 位移函數
8．8．2 單元剛度矩陣
本章小結
習題
9 ANSYS程序簡介及基本使用方法
9．1 簡介
9．1．1 ANSYS的基本功能
9．1．2 ANSYS的高級功能
9．1．3 ANSYS軟件的優越性
9．2 ANSYS的啟動與GUI環境
9．2．1 ANSYS運行環境的配置
9．2．2 啟動步驟
9．2．3 ANSYS的運行界面和文件系統
9．3 用ANSYS求解結構問題的步驟及操作方式
9．3．1 ANSYS有限元分析過程的一般步驟
9．3．2 ANSYS的操作方式
9．4 ANSYS的前處理——建立幾何模型和有限元模型
9．4．1 預備工作
9．4．2 定義單元類型
9．4． 3 定義單元實常數
9．4．4 定義材料屬性
9．4．5 實體建模
9．4．6 實體模型的網格劃分
9．5 施加載荷與求解
9．5．1 施加載荷與邊界條件
9．5．2 選擇求解器
9．5．3 求解
9，6 ANSYS的后處理——對有限元計算結果的提取和圖形顯示
9．6．1 通用后處理模塊POSTl
9．6．2 評估分析結果
9．7 應用實例
9．7．1 懸臂梁受集中力
9．7．2 用梁單元計算受集中力作用的懸臂梁
9．7．3 受均勻拉力的開圓孔平板的應力集中
9．7．4 受內壓壓力容器筒體與封頭連接的應力計算
9．7．5 厚壁圓筒溫度場的計算
本章小結
習題
附錄 三結點三角形單元的有限元教學程序
參考文獻
1 彈性力學的基礎知識
1．1 彈性力學中的基本假設
1．2 彈性力學中的基本量
1．3 兩種平面問題
1．3．1 平面應力問題
1．3．2 平面應變問題
1 4 彈性力學平面問題的數學提法
1．4．1 平衡微分方程
1．4．2 幾何方程——應變與位移的關系
1．4．3 物理方程——應力與應變的關系
1．4．4 邊界條件
1．4．5 彈性力學平面問題的基本解法
1．5 彈性力學的一般原理
1．6 虛功原理
1．7 勢能原理
習題
2 平面問題的三角形單元(一)單元分析
2．1 離散化
2．2 三結點單元的位移模式
2．3 用結點位移表示單元應變——幾何矩陣B
2．4 用結點位移表示單元應力——矩陣S
2．5 單元剛度矩陣K
2．6 單元剛度矩陣K的性質
2．7 外力等效移置到結點
本章小結
習題
3 平面問題的三角形單元(二)整體分析
3．1 兩個單元的結構
3．2 結構的整體剛度矩陣
3．3 整體剛度矩陣的性質
3．4 載荷列陣
3．5 位移約束
3．6 有限元的解
3．6．1 位移解
3．6．2 應力解
3．6．3 解的收斂性
3．7 從虛功原理導出有限元方程
3．8 從勢能原理導出有限元方程
本章小結
習題
4 空間軸對稱問題
4．1 彈性力學中軸對稱空間問題
4．1．1 柱坐標系
4．1．2 軸對稱空間問題的變量
4．1．3 應變與位移的關系
4．1．4 應力應變關系
4：1．5 平衡微分方程
4．1．6 邊界條件
4．1．? 虛功方程
4．1．8 勢能原理
4．2 面積坐標
4．3 三結點環狀單元分析
4．3．1 單元位移模式
4．3．2 單元內的應變
4． 3．3 單元內的應力
4．4 從虛功方程導出軸對稱問題有限元方程
4．5 從勢能原理導出軸對稱問題有限元方程
4．6 單元剛度矩陣r的計算
4．7 等效結點力的計算
本章小結
習題
5 其它常用的二維單元
5．1 四結點矩形單元
5．1．1 單元位移場
5．1．2 單元內的應變與應力
5．1．3 單元剛度矩陣
5．2 任意四邊形單元
5．3 等參元概念與數值積分
5．4 四邊形二次單元
5．5 Wilson單元
本章小結
6 彈性力學空間問題與體單元
6．1 空間問題的基本描述
6．2 有限元公式
6．3 常應變四面體單元
6．3．1 位移函數
6．3．2 單元應變
6．3．3 單元應力
6．3．4 單元剛度矩陣
6．4 常用的三維單元
6．4．1 體積坐標
6．4．2 高次四面體單元
6．4． 3 三棱柱單元
6．4．4 長方體單元
6．4．5 六面體等參元
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7 用伽遼金法導出有限元方程
7．1 伽遼金法
7．2 二維穩態熱傳導有限元方程
7．2．1 二維穩態熱傳導微分方程
7．2．2 有限元方程
7．2．3 三結點三角形單元和四結點等參元
本章小結
8 梁(桿)單元
8．1 桿的力學模型
8．1．1 簡單拉(壓)桿
8．1．2 自由扭轉桿——軸
8．1．3 桿的平面彎曲——梁
8．2 單元分析
8．2．1 拉、壓桿單元
8．2．2 自由扭轉單元
8．2．3 兩結點梁單元
8．3 簡單例子
8．4 平面剛架
8．5 空間梁系結構
8．6 考慮剪切效應的梁單元
8．7 板殼單元的力學模型
8．8 四結點矩形彎曲薄板單元
8．巳1 位移函數
8．8．2 單元剛度矩陣
本章小結
習題
9 ANSYS程序簡介及基本使用方法
9．1 簡介
9．1．1 ANSYS的基本功能
9．1．2 ANSYS的高級功能
9．1．3 ANSYS軟件的優越性
9．2 ANSYS的啟動與GUI環境
9．2．1 ANSYS運行環境的配置
9．2．2 啟動步驟
9．2．3 ANSYS的運行界面和文件系統
9．3 用ANSYS求解結構問題的步驟及操作方式
9．3．1 ANSYS有限元分析過程的一般步驟
9．3．2 ANSYS的操作方式
9．4 ANSYS的前處理——建立幾何模型和有限元模型
9．4．1 預備工作
9．4．2 定義單元類型
9．4． 3 定義單元實常數
9．4．4 定義材料屬性
9．4．5 實體建模
9．4．6 實體模型的網格劃分
9．5 施加載荷與求解
9．5．1 施加載荷與邊界條件
9．5．2 選擇求解器
9．5．3 求解
9，6 ANSYS的后處理——對有限元計算結果的提取和圖形顯示
9．6．1 通用后處理模塊POSTl
9．6．2 評估分析結果
9．7 應用實例
9．7．1 懸臂梁受集中力
9．7．2 用梁單元計算受集中力作用的懸臂梁
9．7．3 受均勻拉力的開圓孔平板的應力集中
9．7．4 受內壓壓力容器筒體與封頭連接的應力計算
9．7．5 厚壁圓筒溫度場的計算
本章小結
習題
附錄 三結點三角形單元的有限元教學程序
參考文獻
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