彈性力學(xué)中的有限單元法(普通高等學(xué)校規(guī)劃教材)
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- 作者：肖洪天，謝云躍，田茂霖編
- 出版時(shí)間：2021/11/1
- ISBN：9787562965039
- 出 版 社：武漢理工大學(xué)出版社
- 中圖法分類：O343
- 頁碼：123
- 紙張：
- 版次：1
- 開本：16開
有限單元法作為一種數(shù)值方法，在土木、采礦、機(jī)械、航空航天等眾多領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，成為科學(xué)家和工程師進(jìn)行科學(xué)研究、工程設(shè)計(jì)的有力工具。本書系統(tǒng)地介紹了有限元方法的基本理論、特點(diǎn)和商業(yè)軟件的上機(jī)操作。全書共分7章，包括三部分內(nèi)容：基礎(chǔ)部分、專題部分和軟件工程應(yīng)用部分�；A(chǔ)部分和專題部分涉及平面彈性力學(xué)有限元問題，空間彈性力學(xué)有限元問題和有限元法的若干專門問題；軟件工程應(yīng)用部分簡單介紹了有限元軟件ABAQUS的基本功能，并通過兩個(gè)算例演示了計(jì)算的操作過程。本書內(nèi)容由淺人深，主次分明，通俗易懂，便于學(xué)習(xí)。
本書可作為高等學(xué)校工科專業(yè)本科生、研究生的教材使用，也可供相關(guān)工程技術(shù)和研究人員參考。
1 緒論
1.1 概述
1.2 一個(gè)簡單的例子
1.2.1 引言
1.2.2 單元分析（傾斜桿的剛度矩陣）
1.2.3 結(jié)構(gòu)的整體平衡方程
1.2.4 例題
1.3 有限元法求解過程
1.3.1 結(jié)構(gòu)的離散
1.3.2 單元分析
1.3.3 整體分析
1.3.4 計(jì)算單元的應(yīng)力和應(yīng)變
習(xí)題
2 彈性力學(xué)基本理論
2.1 基本假設(shè)和基本概念
2.1.1 基本假設(shè)
2.1.2 基本概念
2.2 空間問題的基本方程
2.2.1 平衡微分方程
2.2.2 幾何方程
2.2.3 物理方程
2.2.4 邊界條件
2.3 平面問題的基本方程
2.3.1 概述
2.3.2 平衡微分方程
2.3.3 幾何方程
2.3.4 物理方程
2.3.5 邊界條件
2.4 彈性體的虛功原理
2.4.1 彈性體的應(yīng)變能和外力功
2.4.2 虛功原理
習(xí)題
3 平面問題的有限元法
3.1 概述
3.2 單元的位移、應(yīng)變和應(yīng)力
3.2.1 單元位移
3.2.2 單元應(yīng)變
3.2.3 單元應(yīng)力
3.3 單元的平衡方程
3.4 等效荷載和荷載列陣
3.4.1 面力的等效荷載Pse
3.4.2 體力的等效荷載Pbe
3.4.3 集中力的等效荷載
3.5 整體平衡方程
3.5.1 整體位移和荷載列陣
3.5.2 整體剛度矩陣
3.6 應(yīng)力計(jì)算結(jié)果的處理
3.7 算例分析
3.8 有限單元法的程序設(shè)計(jì)
3.8.1 平面問題的流程圖
3.8.2 程序結(jié)構(gòu)
習(xí)題
4 平面問題的等參單元
4.1 概述
4.2 等參變換
4.2.1 坐標(biāo)和位移的變換式
4.2.2 雅可比（Jacobi）矩陣
4.2.3 微面積的計(jì)算
4.3 四結(jié)點(diǎn)四邊形等參單元
4.3.1 單元的形函數(shù)
4.3.2 單元的位移場
4.3.3 單元的應(yīng)變
4.3.4 單元的應(yīng)力
4.3.5 單元的剛度矩陣
4.3.6 微弧長dl的計(jì)算
4.3.7 等效結(jié)點(diǎn)荷載
4.4 八結(jié)點(diǎn)四邊形等參單元
4.4.1 單元的形函數(shù)
4.4.2 單元的位移場
4.4.3 單元的應(yīng)變
4.4.4 單元的應(yīng)力
4.4.5 單元的剛度矩陣
4.4.6 微弧長dl的計(jì)算
4.4.7 等效結(jié)點(diǎn)荷載
習(xí)題
5 空間問題有限元法
5.1 概述
5.2 常應(yīng)變四面體單元
5.2.1 單元位移
5.2.2 單元應(yīng)變和應(yīng)力
5.2.3 單元?jiǎng)偠染仃嚭偷刃ЫY(jié)點(diǎn)荷載
5.3 六面體等參單元
5.3.1 兩種等參單元
5.3.2 等參單元的位移、應(yīng)變和應(yīng)力
5.3.3 等參單元的剛度矩陣和結(jié)點(diǎn)荷載
5.3.4 空間曲面的面積微元和空間體積微元
習(xí)題
6 有限元法的若干問題
6.1 有限元法解答的收斂性
6.2 有限元分析中應(yīng)注意的問題
6.2.1 離散時(shí)應(yīng)注意的問題
6.2.2 等參單元應(yīng)力計(jì)算及結(jié)果的整理
6.3 位移邊界條件的處理
6.3.1 “化零置一”法
6.3.2 乘大數(shù)法
6.4 數(shù)值積分
6.4.1 一維高斯積分公式
6.4.2 二維高斯積分公式
6.4.3 三維高斯積分公式
6.5 線性方程組的解法
6.5.1 概述
6.5.2 高斯消去法
6.5.3 迭代法
6.6 其他類型的單元
6.6.1 一維問題單元
6.6.2 平面問題單元
6.6.3 空間問題單元
習(xí)題
7 ABAQUS軟件的應(yīng)用
7.1 ABAQUS分析模型的構(gòu)成
7.1.1 離散化的幾何形體
7.1.2 單元特性
7.1.3 材料性質(zhì)
7.1.4 載荷和邊界條件
7.1.5 分析問題的類型
7.1.6 網(wǎng)格劃分
7.1.7 輸出要求
7.2 ABAQUS的基本使用方法
7.2.1 啟動與退出
7.2.2 主窗口的組成部分
7.2.3 ABAQUS中單位的約定
7.2.4 ABAQUS的單元體系
7.2.5 ABAQUS中鼠標(biāo)的使用
7.3 ABAQUS求解分析過程
7.3.1 ABAQUS前處理（ABAQUS／CAE）
7.3.2 ABAQUS分析計(jì)算（ABAQUS／Standard或ABAQUS／Explicit）
7.3.3 ABAQUS后處理（ABAQUS／Viewer）
7.4 算例1：簡支梁受均布荷載作用
7.5 算例2：隧道工程
參考文獻(xiàn)
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