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MATLAB計算力學——現代計算力學的理論與實踐 版權信息
- ISBN：9787302648079
- 條形碼：9787302648079 ; 978-7-302-64807-9
- 裝幀：平裝-膠訂
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>>
MATLAB計算力學——現代計算力學的理論與實踐 本書特色
本書基于MATLAB實現理論和實踐的完美結合，使算力學理論更加形象、具體、易學、易用。
MATLAB計算力學——現代計算力學的理論與實踐 內容簡介
本書主要介紹計算力學領域的重要成果——有限元法和無網格法，內容為三篇、共14章。第1篇： 計算力學理論基礎，包括第1~3章，主要介紹計算力學的數學基礎及其MATLAB實踐； 第2篇： 有限元法，包括第4~9章，主要介紹有限元法的基本理論及其MATLAB實踐； 第3篇： 無網格法，包括第10~14章，主要介紹無網格法的基本理論及其MATLAB實踐。
MATLAB計算力學——現代計算力學的理論與實踐 目錄
第1篇計算力學理論基礎
第1章泛函與變分原理
1.1泛函與變分
1.1.1泛函的概念
實踐1-1
1.1.2變分的概念
實踐1-2
1.2泛函的極值問題
1.2.1簡單泛函極值問題
實踐1-3
實踐1-4
1.2.2含高階導數的泛函極值問題
1.2.3具有多個獨立變量的泛函極值問題
1.3變分原理和里茲法
1.3.1變分原理簡介
實踐1-5
實踐1-6
1.3.2微分方程的里茲法
實踐1-7
實踐1-8
習題
第2章加權余量法
2.1加權余量法概述
2.1.1加權余量法的基本概念
2.1.2加權余量法的分類
2.2加權余量法的基本方法
2.2.1伽遼金法
實踐2-1
2.2.2*小二乘法
實踐2-2
2.2.3配點法
實踐2-3
2.2.4子域法
實踐2-4
2.2.5矩量法
實踐2-5
2.3加權余量法的應用
2.3.1梁的彎曲問題
實踐2-6
實踐2-7
2.3.2薄板的彎曲問題
實踐2-8
實踐2-9
習題
第3章數值積分
3.1Newton-Cotes積分
3.1.1數值積分概述
3.1.2Newton-Cotes積分原理
實踐3-1
實踐3-2
3.2Gauss積分
3.2.1一維Gauss積分
實踐3-3
實踐3-4
3.2.2二維Gauss積分
實踐3-5
3.2.3三維Gauss積分
實踐3-6
3.3Hammer積分
3.3.1二維Hammer積分
實踐3-7
3.3.2三維Hammer積分
實踐3-8
實踐3-9
習題
第2篇有限元法
第4章彈性平面問題的有限元法
4.1引言
4.1.1有限元法概述
4.1.2彈性平面問題概述
4.2單元位移分析
4.2.1單元位移模式
實踐4-1
實踐4-2
4.2.2形函數的性質
實踐4-3
4.2.3位移收斂準則
4.3單元特征矩陣
4.3.1單元應變矩陣
實踐4-4
4.3.2單元應力矩陣
4.3.3單元剛度矩陣
實踐4-5
4.4系統整體分析
4.4.1結點平衡分析
實踐4-6
4.4.2整體剛度矩陣的性質
4.5等效結點載荷
4.5.1單元等效結點載荷
4.5.2整體結點載荷列陣
4.6位移邊界條件處理
4.6.1直接法
實踐4-7
4.6.2罰函數法
實踐4-8
習題
第5章單元形函數的構造
5.1引言
5.1.1單元類型概述
5.1.2形函數構造法
5.2一維單元形函數
5.2.1Lagrange一維單元
實踐5-1
5.2.2Hermite一維單元
實踐5-2
5.3二維單元形函數
5.3.1三角形單元
實踐5-3
實踐5-4
5.3.2Lagrange矩形單元
5.3.3Hermite矩形單元
5.3.4Serendipity矩形單元
實踐5-5
實踐5-6
5.4三維單元形函數
5.4.1四面體單元
實踐5-7
5.4.2Serendipity六面體單元
實踐5-8
5.4.3Lagrange六面體單元
5.4.4三角棱柱單元
習題
第6章等參元及其應用
6.1等參元及其變換
6.1.1等參元的概念
6.1.2等參元的變換
實踐6-1
實踐6-2
6.2平面三角形等參元
6.2.1直邊三角形單元
實踐6-3
6.2.2曲邊三角形單元
實踐6-4
實踐6-5
6.2.3MATLAB功能函數
6.3平面四邊形等參元
6.3.1直邊四邊形單元
實踐6-6
6.3.2曲邊四邊形單元
實踐6-7
6.4空間四面體等參元
6.4.1平面四面體單元
實踐6-8
6.4.2曲面四面體單元
6.5空間六面體等參元
6.5.1平面六面體單元
6.5.2曲面六面體等參元
6.6彈性平面問題的等參元分析
6.6.1單元應變矩陣
實踐6-9
6.6.2單元應力矩陣
6.6.3單元剛度矩陣
習題
第7章彈性空間問題的有限元法
7.1彈性力學有限元法的一般格式
7.1.1彈性空間問題概述
7.1.2利用*小勢能原理建立彈性力學有限元法離散結構的整體剛度方程
7.1.3利用虛位移原理建立彈性力學有限元法離散結構的整體剛度方程
7.2彈性空間四面體單元分析
7.2.1空間4結點四面體單元
實踐7-1
7.2.2空間4結點四面體等參元
實踐7-2
實踐7-3
7.2.3空間10結點四面體等參元
實踐7-4
7.3彈性空間六面體單元分析
7.3.1空間8結點六面體等參元
實踐7-5
7.3.2空間20結點六面體等參元
7.4彈性軸對稱單元分析
7.4.1軸對稱3結點三角形等參元
實踐7-6
7.4.2軸對稱4結點四邊形等參元
習題
第8章三角形單元的綜合實踐
8.1單元形函數及其偏導數
8.1.1直邊三角形單元
8.1.2曲邊三角形單元
8.2單元應變矩陣
8.2.1直邊三角形單元
8.2.2曲邊三角形單元
8.3單元剛度矩陣
8.3.1彈性矩陣
8.3.2直邊三角形單元剛度矩陣
8.3.3曲邊三角形單元剛度矩陣
8.4直邊三角形單元的綜合實踐
8.4.1整體剛度矩陣
實踐8-1
8.4.2邊界條件矩陣
實踐8-2
8.4.3結點載荷列陣
實踐8-3
8.4.4結點位移求解
實踐8-4
8.4.5結構位移云圖
實踐8-5
8.5曲邊三角形單元的綜合實踐
8.5.1整體剛度矩陣
實踐8-6
8.5.2邊界條件矩陣
實踐8-7
8.5.3結點載荷列陣
實踐8-8
8.5.4結點位移求解
實踐8-9
8.5.5結構位移云圖
實踐8-10
習題
第9章四邊形單元的綜合實踐
9.1單元的形函數及其偏導數
9.1.1直邊四邊形單元
9.1.2曲邊四邊形單元
9.2單元應變矩陣
9.2.1直邊四邊形單元應變矩陣
9.2.2曲邊四邊形單元應變矩陣
9.3單元剛度矩陣
9.3.1直邊四邊形單元剛度矩陣
9.3.2曲邊四邊形單元剛度矩陣
9.3.3高斯積分點坐標及權系數
9.4直邊四邊形單元的綜合實踐
9.4.1整體剛度矩陣
實踐9-1
9.4.2邊界條件矩陣
實踐9-2
9.4.3結點載荷列陣
實踐9-3
9.4.4結點位移求解
實踐9-4
9.4.5結構位移云圖
實踐9-5
9.5曲邊四邊形單元的綜合實踐
9.5.1整體剛度矩陣
實踐9-6
9.5.2位移邊界條件矩陣
實踐9-7
9.5.3結點載荷列陣
實踐9-8
9.5.4結點位移求解
實踐9-9
9.5.5結構位移云圖
實踐9-10
習題
第3篇無網格法
第10章無網格法形函數
10.1無網格法概述
10.1.1有限元法的局限
10.1.2無網格法的定義
10.1.3無網格法和有限元法的比較
10.2無網格法形函數概述
10.2.1無網格法形函數的特點
10.2.2支持域和影響域
10.2.3平均結點間距
10.3常用無網格法形函數
10.3.1多項式插值法
實踐10-1
10.3.2加權*小二乘法
實踐10-2
10.3.3徑向基插值法
實踐10-3
10.3.4移動*小二乘法
實踐10-4
習題
第11章徑向基函數插值無網格法
11.1背景網格及其說明
11.1.1關于背景網格
11.1.2背景網格的說明
11.2位移分析與應變分析
11.2.1位移分析
實踐11-1
11.2.2應變分析
實踐11-2
11.3背景單元分析
11.3.1背景單元的總勢能
實踐11-3
11.3.2背景單元的數值積分
實踐11-4
11.4系統離散方程
11.4.1離散方程的建立
實踐11-5
11.4.2位移邊界條件的處理
實踐11-6
習題
第12章*小二乘插值無網格法
12.1位移與應變分析
12.1.1位移分析
實踐12-1
12.1.2應變分析
實踐12-2
12.1.3本質邊界條件
12.2基于拉格朗日乘子法的無網格法公式
12.2.1彈性勢能的修正
12.2.2拉格朗日乘子分析
12.2.3系統離散方程
12.3基于罰函數法的無網格法公式
12.3.1彈性勢能的修正
12.3.2系統離散方程
習題
第13章形函數的綜合實踐
13.1支持域和影響域
13.1.1圓形支持域
實踐13-1
13.1.2矩形支持域
實踐13-2
13.1.3影響域
13.1.4根據影響域確定支持域
13.2多項式基函數插值法
13.2.1形函數的計算
實踐13-3
13.2.2形函數偏導數的計算
實踐13-4
13.3加權*小二乘法
13.3.1形函數的計算
實踐13-5
實踐13-6
實踐13-7
13.3.2形函數偏導數的計算
實踐13-8
13.4徑向基函數插值法
13.4.1形函數的計算
實踐13-9
實踐13-10
13.4.2形函數偏導數的計算
實踐13-11
實踐13-12
13.5移動*小二乘法
13.5.1形函數的計算
實踐13-13
13.5.2形函數偏導數的計算
實踐13-14
實踐13-15
習題
第14章無網格法的綜合實踐
14.1支持域特征矩陣
14.1.1支持域形函數矩陣
14.1.2支持域應變矩陣
14.1.3支持域剛度密度矩陣
14.2無網格離散方程
14.2.1彈性矩陣的確定
14.2.2整體剛度矩陣的生成
14.2.3離散方程的求解
14.3懸臂梁結構的無網格分析
14.3.1結構的無網格離散
實踐14-1
14.3.2整體剛度矩陣的生成
實踐14-2
14.3.3位移邊界條件的引入
實踐14-3
14.3.4結點載荷分量列陣的生成
實踐14-4
14.3.5結點位移分量的求解
實踐14-5
14.3.6位移幅值云圖的繪制
實踐14-6
14.4隧道結構的無網格分析
14.4.1結構的無網格離散
實踐14-7
14.4.2整體剛度矩陣的生成
實踐14-8
14.4.3位移邊界條件的引入
實踐14-9
14.4.4結點載荷的計算
實踐14-10
14.4.5結點位移分量的求解
實踐14-11
14.4.6結構位移分量云圖
實踐14-12
習題
參考文獻
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MATLAB計算力學——現代計算力學的理論與實踐 作者簡介
周博，男，1972年5月生，教授、博士生導師，中國石油大學（華東）工程力學專業帶頭人。1995年大連理工大學工程力學專業本科畢業，在哈爾濱工程大學參加工作。2001和2006年在哈爾濱工程大學獲固體力學專業碩士學位和博士學位，2007年在韓國金烏工業大學獲機械工程專業博士學位，2009年晉升為教授。先后主講理論力學、材料力學、結構力學、振動力學、計算方法、固體力學、計算力學、復合材料力學、智能材料力學等10余門本科生和研究生課程。已在清華大學出版社、中國科學出版社等出版社出版教材和學術專著10余部。近年來第一作者代表作：1.《MATLAB工程與科學繪圖》，清華大學出版社，2015年8月；2.《基于MATLAB的有限元法與ANSYS應用》，科學出版社，2015年8月，中國石油大學（華東）十三五規劃教材；3.《固體力學-理論及MATLAB求解》，中國石油大學出版社，2021年8月，中國石油大學（華東）十四五規劃教材；4.《有限元法與MATLAB-理論、體驗與實踐》，浙江大學出版社，2022年8月，中國高等教育學會工程教育專業委員會新工科十三五規劃教材。
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