内容简介

  《有限元分析及应用》强调有限元分析的工程概念、数学力学基础、建模方法以及实际应用,《有限元分析及应用(附光盘)》包括3篇,共分12章;第1篇为有限元分析的基本原理,包括第1章至第5章,内容有:有限元分析的力学基础、有限元分析的数学求解原理、杆梁结构的有限元分析原理、连续体弹性问题的有限元分析原理;第2篇为有限元分析的扩展内容,包括第6章至第8章,内容有:有限元分析中的单元性质特征与误差处理、有限元分析中的复杂单元及实现、有限元分析的应用领域(结构振动问题,弹塑性问题,传热与热应力问题);第3篇为有限元分析的建模、软件平台及实例分析,包括第9章至第12章,内容有:有限元分析的实现与建模、有限元分析的自主程序开发以及与ANSYS平台的衔接、基于ANSYS平台的有限元建模与分析、基于MARC平台的有限元建模与分析。
  《有限元分析及应用》还给出中、英文关键词索引,并附有配书光盘(CD-ROM)。
  《有限元分析及应用》的理论阐述简明扼要,实例丰富,书中的3篇内容相互衔接,也可独立使用,分别适合于初级、中级和较高水平的学生作为课程教材,也适合于不同程度的读者进行自学;对于希望在ANSYS和MARC平台进行建模分析的读者,《有限元分析及应用》更值得参考。
  《有限元分析及应用》的读者对象为机械、力学、土木、水利、航空航天等专业的高年级本科生、研究生、工程技术人员、科研工作者。

作者简介

  曾攀,男,1963年生,海南省海口市人。1988年在清华大学获博士学位,1988-1992年先后在大连理工大学和西南交通大学从事两站博士后研究(领域为计算力学),为国家杰出青年科学基金获得者(1998)、长江学者(2000)、德国“洪堡”学者(1994-1995),2004年入选“新世纪百千万人才工程”国家人选。现为清华大学机械工程系主任、教授、博士生导师,《机械工程学报》、《工程力学》、《塑性工程学报》等5个学术期刊的编委,上海交通大学振动冲击噪声国家重点实验室、华中科技大学塑性成形模拟与模具国家重点实验室学术委员会委员。先后主持包括国家基金项目、863项目、霍英东基金项目等科研项目30多个,获教委科技进步二等奖、机械部一等奖、北京高等教育教学成果二等奖各一项,获国家发明专利授权两项。已出版学术著作《材料的概率疲劳损伤力学及现代结构分析原理》,发表论文100多篇。主要从事计算力学、结构设计与分析、材料加工中的数值模拟等方面的研究。

目录

第1篇有限元分析的基本原理
第1章绪论
1.1概况
1.2有限元方法的历史
1.3有限元分析的内容和作用
第2章有限元分析的力学基础
2.1变形体的描述、变量定义、分量表达与指标记法
2.2弹性体的基本假设
2.3平面问题的基本力学方程(分量形式,指标形式)
2.4空间问题的基本力学方程(分量形式,指标形式)
2.5弹性问题中的能量表示
2.6特殊问题的讨论
2.7典型例题及详解
2.8本章要点及参考内容
2.9习题
第3章有限元分析的数学求解原理
3.1简单问题的解析求解
3.2弹性力学问题近似求解的加权残值法
3.3弹性问题近似求解的虚功原理、最小势能原理及其变分基础
3.4各种求解方法的特点及比较
3.5典型例题及详解
3.6本章要点及参考内容
3.7习题
第4章杆梁结构的有限元分析原理
4.1有限元分析求解的完整过程
4.2有限元分析的基本步骤及表达式
4.3杆单元及其坐标变换
4.4梁单元及其坐标变换
4.5典型例题及详解
4.6本章要点及参考内容
4.7习题
第5章连续体的有限元分析原理
5.1连续体的离散过程及特征
5.2平面问题的单元构造
5.3轴对称问题及其单元构造
5.4空间问题的单元构造
5.5参数单元的一般原理和数值积分
5.6典型例题及详解
5.7本章要点及参考内容
5.8习题
……

第2篇有限元分析的误差、复杂单元及应用领域
第3篇有限元分析的建模、软件平台及实例

参考文献
中文索引
英文索引

前言/序言

  据有关统计,在我国机械制造业中,采用有限元方法开发和设计的新产品已达到70%以上,在机械工程、车辆工程、土木工程、航空航天、材料加工工程等领域中从事工程设计与优化、材料宏微观模拟与分析的各类工作和学位论文中,约有90%以上的论文采用有限元方法作为分析工具,并且有限元方法在其中80%以上的论文中起到决定性的作用;可以看出,有限元分析已经成为教学、科研、产品设计中广泛使用的重要工具。近年来,有限元分析已从过去的只有较少数专业人员掌握的理论和方法,变为大学生、研究生、科技工作者、工程技术设计人员广泛使用的通用分析工具,一个重要的原因就是有限元分析商品化软件的普及。拥有了先进的和完全自动化的有限元分析软硬件平台,并不意味着就掌握了有限元分析方法和能够得到正确的分析结果,《有限元分析及应用(附光盘)》针对这一发展现状,力求提供反映时代特色的实用教程,强调有限元方法的工程理解和融会贯通,既给出有限元分析基本原理的清晰推导,又提供较多扩展内容,同时也让读者在目前国际上最先进的有限元软件平台上进行实际的建模和应用,在实践的基础上深刻理解和掌握有限元分析方法。
  《有限元分析及应用(附光盘)》分为3篇,第1篇包括第1章至第5章,相关内容如下。
  第1章为绪论,简要介绍有限元方法的发展过程及历史。
  第2章为有限元分析的力学基础,介绍变形体的三大类变量描述、三大类基本方程、两类边界条件、能量表达等,讨论了平面应力、平面应变,以及变形体的构形、刚体位移及体积应变等基本问题;在参考内容中,给出了平面极坐标、空间柱坐标、球坐标下的变量和方程描述,可作为手册以备查用。
  第3章为有限元分析的数学求解原理,基于实例,系统推导和讨论了弹性力学问题近似求解的加权残值法(Galerkin法、残值最小二乘法)、虚功原理、最小势能原理及其变分基础,并给出各种求解方法的特点及比较;在参考内容中,介绍了虚余功原理、最小余能原理、一般变分方法、广义变分原理等内容。

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