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機械結構有限元法基礎理論及工程應用 版權信息
- ISBN：9787111651192
- 條形碼：9787111651192 ; 978-7-111-65119-2
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>
機械結構有限元法基礎理論及工程應用 本書特色
適讀人群 ：本書可供工科院校機械類本科生和研究生使用，也可作為相關專業工程設計和研究人員的參考書。書中注重了理論編程與ANSYS編程的結果對比。 本書可供工科院校機械類本科生和研究生使用，也可作為相關專業工程設計和研究人員的參考書。
機械結構有限元法基礎理論及工程應用 內容簡介
本書主要介紹了機械結構有限元法的基礎理論及工程應用實例，簡述了有限元方法的基本概念、一維問題、二維問題、三維問題、梁理論的有限元方法應用、形函數理論、等參元理論、有限元方法的動力學問題等有限元方法內容。利用ANSYS軟件結合振動篩、齒輪箱、旋轉葉片、航空發動機軸承轉子系統等典型的機械結構進行其靜力學和動力學分析，說明有限元分析的原理和流程。書中注重了理論編程與ANSYS編程的結果對比。本書可供工科院校機械類本科生和研究生使用，也可作為相關專業工程設計和研究人員的參考書。
機械結構有限元法基礎理論及工程應用 目錄
前言
主要符號列表
第1章概述
11典型結構問題的力學求解
12機械結構受力問題的求解方法
121用解析法求解
122用差分法求解
123用變分法求解
124用有限元法求解
13有限元法的誕生和學習的必要性
14有限元法的應用特點
15有限元法分析工程問題的一般步驟
16圣維南原理介紹
17有限元結果的確認和驗證
小結
習題
第2章基礎概念及數學基礎
21應力與平衡微分方程
211應力
212平衡微分方程
22應變與幾何方程
221應變
222幾何方程
23物理方程
231應力應變一維關系
232應力應變三維關系
233應力應變二維關系
24邊界條件
241應力邊界條件
242位移邊界條件
25常用的力學方程推導方法
251*小勢能原理
252虛位移原理
253瑞利里茲法
26線性代數
27高斯積分法
小結
習題
第3章一維問題的有限元法求解
31問題的描述
32單元劃分編號方案
33單元剛度矩陣的推導
34整體剛度矩陣和載荷列陣的組集
341直接疊加法
342轉換矩陣法
35邊界條件
351邊界條件的類型
352消元法
353罰函數法
36扭力桿剛度矩陣的推導
37一維桿單元應用舉例
小結
習題
第4章平面桁架與空間桁架問題
41平面桁架問題
411局部坐標系下平面桿單元
412平面桿單元剛度矩陣的推導
413平面桁架問題舉例
42空間桁架問題
421三維桿單元剛度矩陣的推導
422空間桁架問題舉例
43桁架結構剛度矩陣組裝問題
44桁架結構中的特殊邊界條件問題
小結
習題
第5章二維問題的有限元法求解
51應用平面三角形單元求解
511單元剛度矩陣的推導
512整體剛度矩陣和載荷列陣的組集
513邊界條件的處理和求解
514平面三角形單元舉例
52應用矩形單元求解
521矩形單元剛度矩陣的推導
522整體剛度矩陣和載荷列陣的組集
523邊界條件處理與求解
53平面應變狀態下平面問題求解
531平面應變狀態下的單元剛度矩陣
532平面應變狀態舉例
54利用對稱性簡化求解問題
小結
習題
本章附錄
第6章梁和框架結構問題的有限元法求解
61應用平面梁單元進行問題求解
611建立有限元網格模型
612單元剛度矩陣的推導
613整體剛度矩陣和載荷列陣的組集
614邊界條件的處理和求解
615平面梁單元舉例
62平面框架結構受力問題
621局部坐標系下平面單元矩陣
622局部坐標系到整體坐標系的轉換
623剛度矩陣和載荷列陣的組集
624邊界條件處理與求解
63三維梁單元及三維框架問題
631三維梁單元剛度矩陣
632空間坐標系轉換
633空間框架結構問題舉例
小結
習題
第7章三維問題的有限元法求解
71應用四節點四面體單元求解
711建立有限元網格模型
712任意剛度矩陣的推導
713整體剛度矩陣和載荷列陣的組集
714邊界條件的處理和求解(簡支邊界和彈性邊界)
715四面體單元舉例
72八節點六面體單元
721建立有限元網格模型
722任意剛度矩陣的推導
723整體剛度矩陣和載荷列陣的組集
724邊界條件的處理和求解
73ANSYS軟件單元庫中的三維單元和應用舉例
731單元介紹
732應用舉例
小結
習題
本章附錄
第8章形函數與等參元
81形函數
811形函數的構造原理
812形函數的性質
813面積坐標與形函數
814載荷移置
815形函數與解的收斂性
82等參元
821一維桿單元等參元
822四節點四邊形等參元
823八節點四邊形等參元
824二十節點三維空間等參元
83應用舉例
小結
習題
第9章動力學問題的有限元法求解
91動力學有限元分析的一般流程
92單元的質量矩陣
93機械結構固有特性的有限元分析
94關于剛體模態
95機械結構振動響應的有限元分析
951頻域諧響應分析
952振型疊加法求解時域振動響應
953直接積分法求解時域振動響應
96振動響應分析實例
97有限元模型的自由度縮減
小結
習題
第10章旋轉梁的動力學有限元建模與應用
101梁理論的形函數求解
1011改進的EulerBernoulli梁形函數的推導
1012Timoshenko梁形函數的推導
102剛度矩陣與質量矩陣
1021單元應變能及動能推導
1022EulerBernoulli梁單元的質量矩陣
1023改進的EulerBernoulli梁單元的剛度矩陣與質量矩陣
1024Timoshenko梁單元的剛度矩陣與質量矩陣
103旋轉引起的離心剛化矩陣
104旋轉梁的固有特性計算舉例
105葉肩對其質量矩陣和離心剛化矩陣的影響
106彈支旋轉梁強迫振動分析
107干摩擦載荷邊界旋轉梁的強迫振動響應
1071榫頭榫槽接觸力學模型建立
1072干摩擦載荷邊界旋轉梁的強迫振動響應
小結
習題
第11章典型機械結構動力學的ANSYS求解與分析
111振動篩中橫梁的模態及諧響應分析
112齒輪系統的動力學分析
113回轉葉片組的模態特性分析
114旋轉軸系的模態及不平衡響應分析
小結
習題
參考文獻
主要符號列表
第1章概述
11典型結構問題的力學求解
12機械結構受力問題的求解方法
121用解析法求解
122用差分法求解
123用變分法求解
124用有限元法求解
13有限元法的誕生和學習的必要性
14有限元法的應用特點
15有限元法分析工程問題的一般步驟
16圣維南原理介紹
17有限元結果的確認和驗證
小結
習題
第2章基礎概念及數學基礎
21應力與平衡微分方程
211應力
212平衡微分方程
22應變與幾何方程
221應變
222幾何方程
23物理方程
231應力應變一維關系
232應力應變三維關系
233應力應變二維關系
24邊界條件
241應力邊界條件
242位移邊界條件
25常用的力學方程推導方法
251*小勢能原理
252虛位移原理
253瑞利里茲法
26線性代數
27高斯積分法
小結
習題
第3章一維問題的有限元法求解
31問題的描述
32單元劃分編號方案
33單元剛度矩陣的推導
34整體剛度矩陣和載荷列陣的組集
341直接疊加法
342轉換矩陣法
35邊界條件
351邊界條件的類型
352消元法
353罰函數法
36扭力桿剛度矩陣的推導
37一維桿單元應用舉例
小結
習題
第4章平面桁架與空間桁架問題
41平面桁架問題
411局部坐標系下平面桿單元
412平面桿單元剛度矩陣的推導
413平面桁架問題舉例
42空間桁架問題
421三維桿單元剛度矩陣的推導
422空間桁架問題舉例
43桁架結構剛度矩陣組裝問題
44桁架結構中的特殊邊界條件問題
小結
習題
第5章二維問題的有限元法求解
51應用平面三角形單元求解
511單元剛度矩陣的推導
512整體剛度矩陣和載荷列陣的組集
513邊界條件的處理和求解
514平面三角形單元舉例
52應用矩形單元求解
521矩形單元剛度矩陣的推導
522整體剛度矩陣和載荷列陣的組集
523邊界條件處理與求解
53平面應變狀態下平面問題求解
531平面應變狀態下的單元剛度矩陣
532平面應變狀態舉例
54利用對稱性簡化求解問題
小結
習題
本章附錄
第6章梁和框架結構問題的有限元法求解
61應用平面梁單元進行問題求解
611建立有限元網格模型
612單元剛度矩陣的推導
613整體剛度矩陣和載荷列陣的組集
614邊界條件的處理和求解
615平面梁單元舉例
62平面框架結構受力問題
621局部坐標系下平面單元矩陣
622局部坐標系到整體坐標系的轉換
623剛度矩陣和載荷列陣的組集
624邊界條件處理與求解
63三維梁單元及三維框架問題
631三維梁單元剛度矩陣
632空間坐標系轉換
633空間框架結構問題舉例
小結
習題
第7章三維問題的有限元法求解
71應用四節點四面體單元求解
711建立有限元網格模型
712任意剛度矩陣的推導
713整體剛度矩陣和載荷列陣的組集
714邊界條件的處理和求解(簡支邊界和彈性邊界)
715四面體單元舉例
72八節點六面體單元
721建立有限元網格模型
722任意剛度矩陣的推導
723整體剛度矩陣和載荷列陣的組集
724邊界條件的處理和求解
73ANSYS軟件單元庫中的三維單元和應用舉例
731單元介紹
732應用舉例
小結
習題
本章附錄
第8章形函數與等參元
81形函數
811形函數的構造原理
812形函數的性質
813面積坐標與形函數
814載荷移置
815形函數與解的收斂性
82等參元
821一維桿單元等參元
822四節點四邊形等參元
823八節點四邊形等參元
824二十節點三維空間等參元
83應用舉例
小結
習題
第9章動力學問題的有限元法求解
91動力學有限元分析的一般流程
92單元的質量矩陣
93機械結構固有特性的有限元分析
94關于剛體模態
95機械結構振動響應的有限元分析
951頻域諧響應分析
952振型疊加法求解時域振動響應
953直接積分法求解時域振動響應
96振動響應分析實例
97有限元模型的自由度縮減
小結
習題
第10章旋轉梁的動力學有限元建模與應用
101梁理論的形函數求解
1011改進的EulerBernoulli梁形函數的推導
1012Timoshenko梁形函數的推導
102剛度矩陣與質量矩陣
1021單元應變能及動能推導
1022EulerBernoulli梁單元的質量矩陣
1023改進的EulerBernoulli梁單元的剛度矩陣與質量矩陣
1024Timoshenko梁單元的剛度矩陣與質量矩陣
103旋轉引起的離心剛化矩陣
104旋轉梁的固有特性計算舉例
105葉肩對其質量矩陣和離心剛化矩陣的影響
106彈支旋轉梁強迫振動分析
107干摩擦載荷邊界旋轉梁的強迫振動響應
1071榫頭榫槽接觸力學模型建立
1072干摩擦載荷邊界旋轉梁的強迫振動響應
小結
習題
第11章典型機械結構動力學的ANSYS求解與分析
111振動篩中橫梁的模態及諧響應分析
112齒輪系統的動力學分析
113回轉葉片組的模態特性分析
114旋轉軸系的模態及不平衡響應分析
小結
習題
參考文獻
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機械結構有限元法基礎理論及工程應用 作者簡介
李朝峰，男，副教授，碩士生導師。2010年1月畢業于東北大學機械設計及理論專業并留校任教。為東北大學聞邦椿院士課題組核心成員，“航空動力裝備振動及控制”教育部重點實驗室(B類)主要成員。2011年至2014年在沈陽鼓風機集團透平研究院做在職博士后工作；2016年至2017年在加拿大約克大學做公派訪問學者。近幾年主持國家自然科學基金2項(面上項目1項)，教育部科研費項目5項、其它省部級及校企合作橫向項目3項。曾參與多個國家自然科學基金重點項目、973項目的科研工作。目前擔任中國機械工程學會高級會員，中國轉子動力學理事會理事，遼寧省振動工程學會理事會理事。參編著作1部，獲批發明專利2項。在《Journal of Sound and Vibration》、《Nonlinear Dynamics》、《機械工程學報》等SCI/EI收錄的期刊上等發表學術論文50余篇，SCI檢索20余篇，EI檢索30余篇；授權及申請國家發明及實用新型專利10余項，軟件著作權6項。 作者多年從事此專業的研究，在行業內具有比較大的學術影響力，出版此書，具有一定的社會效益和經濟效益，因此申請出版此書。
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