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有限元方法基础教程(第三版)# K: H* P8 W$ g
, x( x' z/ {" V) a/ O6 K2 ~
有限元方法是一种解决工程与数学物理问题的数值方法。本书提供了一种学习有限元的简单方法,使大学生和研究生能在无需通常所要求的前提条件下(如结构分析),就能学习有限元方法,而这些前提条件是该领域大多数教材所必需的。内容涉及了简单的弹簧和杆、梁的弯曲、平面应力/应变、轴对称、等参公式、三维应力、板的弯曲、热传导和流体质量传送、基本流体力学、热应力、与时间相关的应力和热传导等,并由此引出有限元分析的高级课题。此外,还讲解了直接刚度法、最小势能原理、伽辽金法等基本力学分析方法,以及矩阵代数、弹性基本理论和虚
3 }9 K( G2 S' A8 e3 ^) d# T- g' A/ Z6 d0 \& D
1 n( s1 W b: s3 ]$ |* j: R8 k8 |% v1 D/ z1 {第1章??序言
; N) O- [ ?; u9 }* g7 t$ X5 @. b7 u5 @1.?1??简短历史. {9 N" c9 m: g
' a% C- F8 p# d! d: q1.?2??矩阵符号介绍. Z3 i( I* x1 h5 ]
2 t2 q( o9 N: |1.?3??计算机的作用
$ s# M% t% I0 d0 U% @3 g8 T/ _$ O& B; y9 k! P1.?4??有限元方法的一般步骤% n7 H- ?2 M6 c9 \/ x
1 _1 l! P+ u3 h+ l: [, G1.?5??有限元方法的应用
8 r1 O; o7 S5 m* `' e8 H1 }! x# Y1 N, p4 x, |1.?6??有限元方法的优点& x4 ~8 t8 Q9 N6 Z
" X* I5 z* G3 a; e0 @* a; ] ~1.?7??有限元方法的计算机程序. I3 p, p/ m- e3 P* H+ n- x2 ~+ Y6 X, W0 c- T2 q) o( g1 v( x8 V
参考文献4 m/ ]5 a6 q1 t/ g7 X- Z, y7 z( v1 J8 b0 A6 x1 s
问题
\$ y( A* P7 h3 Z& \+ @8 X4 M4 l# ?& v- j- G! O第2章??刚度法(位移法)
6 K! b; P @. Z$ N3 |7 x4 @! i2 V6 P# C2 ?引言( ^. t2 d9 [! }. D" I% `! s4 y; W; V ?1 {
2.?1??刚度矩阵的定义
" U8 ?; P* G3 z( S1 ?7 n) H2 d. c0 `2.?2??弹簧单元刚度矩阵推导$ Q" s( d/ T1 h* m. ~$ V& U5 J
6 P" H, C) l' E% m0 j2.?3??弹簧组装的例子
' ~+ o& t3 x5 s Y# V- j s2 x: W5 V9 f; I# Q2.?4??用叠加法(直接刚度法)组装总体刚度矩阵9 B- }5 d& G/ _' u5 `9 b/ s& H* Z! T0 ~
B6 N! J4 \! @7 W, }- q) O2.?5??边界条件# S( Y3 P" A, {' B
& Y" X4 Q" q! I" A) A4 S# B) ?2.?6??用势能法推导弹簧单元方程& |: H! _: @7 Q) ^- V! \/ ]3 G X P0 o( K) p( w
参考文献* B! h6 g6 G2 t: k3 u0 v- l4 n
* I G/ a1 e1 l* _$ p问题
7 L: E8 D' ~& ?1 a: r7 t. t4 e8 o' t( h1 ]& }5 _第3章??建立桁架方程
6 J) |7 c; ?$ p% I; v0 z! L- X" u. N2 ?# O( g引言; D" r! Y% F0 P' [- M2 q
, I* h9 L& M% q* v& f3.?1??推导局部坐标中杆单元的刚度矩阵
9 h8 a' i3 }% Q% _/ s' c% K2 ^( `( D1 Y$ _3.?2??选择位移近似函数! k& F: h. t+ k( f9 i; D2 w
& U' f2 G/ \8 X, f; t% _) d, {3.?3??二维矢量变换0 P/ ]7 D6 g2 q0 ~2 ?1 R
( c0 K( M2 K" C3.?4??总体刚度矩阵' ~7 M3 S% V$ W
$ }- L+ e8 @# b6 a$ Y3.?5??计算x-y平面内的杆的应力
7 B) E. ~2 f, s0 E4 B, \ m0 ]+ u3 j5 r" C9 z4 n3.?6??解平面桁架
9 w3 k7 _$ [7 {$ b2 {9 U) j4 c# e+ V1 k% d# C7 _9 X: }3.?7??三维空间中杆的转换矩阵和刚度矩阵% D9 x! Z& l- o* S
2 i; E( J1 O- x1 Y8 M+ A$ d3.?8??利用结构的对称性+ [; C9 o9 F/ T+ B* k: {) W
/ I$ q, V* P; C6 |3.?9??斜支撑
1 @6 V2 B5 E$ P( K2 x. b- ]8 R$ Q. u. v ]3.?10??用势能法推导杆单元方程
% U5 v( n+ M0 |- |5 d- t3 e) y+ ]; A2 ~# G+ J3.?11??杆的有限元解与精确解的比较: j+ n' N' A4 b `7 ]2 b( y- x: v# t+ d6 m
3.?12??伽辽金残余法及其在一维杆中的应用" k* P' A7 l6 i b9 v' p/ E% Q4 N# v' y. {% z
参考文献; }: `3 A, q' v( u( q; p3 ^
7 q- x+ o1 z9 t2 r& ]% T7 |6 N问题( u; l$ l6 ?: J2 L
% x! W5 V4 {/ g! R' ^7 r t2 R第4章??建立梁的方程# h1 B( F9 C4 g9 c
- i) I+ m+ ?' k引言; L! H4 ^8 b' o. [: G0 P
( F5 D, Q* m+ H$ q/ U4.?1??梁的刚度+ Q! T, r. y' v- t& v2 w" I R* c: W3 D3 G8 {2 o4 \
4.?2??梁单元刚度矩阵组装示例1 d) c$ T" g2 ^1 l
, a2 g: B- O7 J8 O# ?$ _4.?3??用直接刚度法分析梁的例子+ v! U& d+ P7 ?* o" {1 U7 k! ~
5 j. D, n' B+ v7 _# Q3 G" _" C4.?4??分布荷载) q3 v9 S9 s9 W
( u* H4 W a0 a. _4.?5??梁的有限元解与精确解的比较( x2 b. o! Q* f U1 D2 {% {
* W% K: t/ C6 G; N4.?6??有铰接点的梁单元6 z4 m0 S$ @/ n" B* J; q0 b# Z: k5 F6 r: h+ ~, j7 ~# a) M
4.?7??用势能法推导梁单元方程3 I" O6 g: k8 Q1 H' g
- r# h% h3 a* q( o ~' g4.?8??用伽辽金法推导梁单元方程
6 d6 @2 r( N* J% U3 r( F3 N8 M6 }5 H参考文献8 P! s* j1 b8 i0 l! _% n; @
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6 p" j8 R( w, Z, g/ ?4 f" X引言6 B c$ F" n1 T. S: j8 q- g7 I. c9 a: h5 B) X: t
5.?1??二维任意方向梁单元& v: O: n+ D6 T& C- F( a$ I
" a9 ?& }. ~' G, F5.?2??平面刚架例子) w# L: I- {* {8 a8 h% n
7 H: M- ^0 a; M5 t9 U: X5.?3??斜支撑——框架单元, I" F- L0 k/ g+ G4 p d
" I# k T" T& P+ O2 T7 `5.?4??格架
. v6 c# m# e* s# ]0 U' [: J7 k( {( g, y5 [/ h; S5.?5??空间任意方向梁单元$ _! O% X7 X6 ?
/ T5 {; X) Z+ l" ]/ B6 `5.?6??结构分析概念/ D9 a! t7 R$ P; D3 ?# |' b; j5 B! S# b9 ~
参考文献
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7 ~! s+ H# l8 J" d; q- T' S6.?2??常应变三角单元刚度矩阵和方程的推导# o* B( Q3 E9 u! T5 n' B5 v
; m$ }5 O% t: H' R6.?3??体力和表面力的处理: l9 j- O* f, U- [4 g
7 f' ?3 R9 a7 O" |( Z1 c- z6.?4??常应变三角刚度矩阵的显式表达式( x, @) ^& n2 K6 A5 s+ Q
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' O% c: R! K. d- i7 K7.?7??某些平面应力/应变问题计算机程序的计算' S' v7 H! J X0 e- e0 X' o" l
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. t8 C$ m ^5 N4 e" C10.?1??杆单元刚度矩阵的等参数公式描述
0 H3 [8 G- I( b1 S# d* _/ B p' i5 ?# l: y10.?2??矩形平面应力单元5 M( d g) S) ~) E% ?& P
! B. o: V5 y5 Z* T10.?3??平面单元刚度矩阵的等参数公式描述, _- H+ h& i4 S
0 L6 k- ^/ u# ]- ^- I: ]$ I$ N! R3 D10.?4??高斯求积法(数值积分). \1 O) f' J! w& @' m) i. [( U
! `2 }! M3 X; X! {) T9 b10.?5??用高斯求积法计算刚度矩阵和应力矩阵1 s- ~4 b. ?9 w7 I& m) g5 ]
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2 ]- d9 A: r) v问题% [3 s$ O" ^% E: j% T" ?0 e
, m2 n' C6 X' a# a3 l" m第12章??板弯曲单元: R7 s+ M% ?& ^4 {. K, m! c9 y( d0 ?) M! z
引言
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13.?3??典型单位.?导热系数K和传热系数丸) p' ~3 ~0 B, J+ t0 Y5 S p9 w! L+ x, p0 F% a' ? x% A
13.?4??应用变分法的一维有限元公式描述# x d- t5 D- E/ E4 y; ^9 L1 a* s
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* n }5 _' ?# C9 @ o13.?6??线或点源/ x$ g9 k! t0 T: |# f
" l( R* m( R+ H6 r5 U13.?7??有传质的一维热传导* J ~$ j" X+ ~1 @, t# Y! U, x: ?# O
13.?8??用伽辽金法的有传质热传导的有限元公式描
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问题/ e0 `9 P) c$ `% ~+ U: v6 g4 W, n8 t+ k
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引言; { Y1 T+ B/ O. p, k
! u+ m) p$ v8 G& j14.?1??基本微分方程的推导# B; U, q5 J. z8 C% O( V; L. N! ~) I" y4 L' D: W
14.?2??一维有限元公式描述' W$ b! w5 j6 w$ y, g- M
2 m3 m5 C9 e. E- c- @14.?3??二维有限元公式描述) | D% L3 ~, |4 a z, Z$ \7 z3 h" R: G& `
14.?4??流体流动程序的流程图和例题+ A3 @9 `7 Q2 H# k
0 d+ F$ v1 u+ I* K) J6 d, @* |参考文献( {) l* S( W& A6 t& P! X+ O
0 L% V0 c6 ~, }+ W4 ]问题
- x+ {9 h7 c% Z2 E3 L6 x5 N* K! P4 p. d0 T4 N第15章??热应力" O5 ]) g5 x8 c4 M0 Z' a. v
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15.?1??热应力问题的公式描述和例题, c0 U; ~4 K8 \7 u( X7 d4 W, y
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, j& V( M9 @. Z; j问题, U, p7 o9 d w; b" V! Y& y7 ^8 e9 r, R o& x' S
第16章??结构动力学和时间相关的热传导3 X% v9 J) @' L* Q8 V
; N% }4 W6 U2 z5 j) b% c引言
1 K) v4 [- B4 k7 z0 v, E9 }0 \! d, T! ]0 r+ k* w16.?1??弹簧—质量系统的动力学
5 x( P7 {' _8 n4 M7 o$ ^9 A( x8 U# w" A16.?2??杆单元方程的直接推导9 k+ u! ]1 T& |0 O; T! y5 q \7 v" K1 J3 ~! l$ i( J
16.?3??对时间的数值积分
6 O/ |" I( W1 S0 N0 p! B% w( E5 Y4 A2 h& D6 \ j% a6 V; I16.?4??一维杆的自然频率# e7 Q$ o, |! Y
/ E2 }) @ z! V, f16.?5??一维杆的时间相关分析
* ^+ ~' s+ i" v7 p7 D$ }* C& `4 n1 P. k& n16.?6??梁单元的质量矩阵和自然频率
3 K9 f& ]9 c2 X2 o3 i* f7 o' U+ I+ K7 m" C0 q) K16.?7??桁架.?平面框架.?平面应力/应变.?轴对称和立体
2 v1 m$ f* E p* O& o: ^' J, I3 G8 r' r9 z16.?8??时间相关的热传导
* H8 Z/ z& G6 g! v6 C# R5 e0 H6 k& }6 V/ o16.?9??结构动力学的计算机程序例题解) ]! l4 L9 ?3 {8 w) x* }6 M% u6 w$ W3 Z* f
参考文献, l% |; K/ P* U5 W) {! N
" g, p' }, K) l- A8 x/ \! H问题 [6 o8 d' T0 ~ O) Z [* V9 V, T/ I$ J+ |5 L( b1 o' J
附录A??矩阵代数
% r# c3 |* N) k5 [4 Z4 S9 {0 S, _2 v; L引言* w% V6 V% U" h. Q+ l2 o% W
" f! o0 M% E! g7 ~3 bA.?1??矩阵的定义 S5 W" `( }) i- M8 I! ~
& U! r1 D3 v6 W, R) E% {A.?2??矩阵的运算6 I6 z" @' |7 @6 [1 \7 j- j2 q$ w" Y' Y8 s% L5 ~
A.?3??确定逆矩阵的余因子法或相连法5 `* K+ G1 z# T9 x6 D3 B6 g; S+ l- }) ^3 d
A.?4??用行缩减法求逆矩阵5 [' S- z: m7 V& ], \3 ^- m
* p- l. [/ n x0 i" } X参考文献
8 Y6 T$ L+ z, E1 J; x0 ?0 U1 g3 o, v; g, g( S# T2 l问题 y* ]7 \* u1 h" D( F( F! {
. n( \$ v8 c, C' H- h, j, |附录B??解线性联立方程的方法: ~/ g3 u; h( y3 [5 U0 g
7 E' n5 L# F( [7 \) q6 H引言
: U3 c3 `. m( d, X4 \5 o' v) P q: aB.?1??方程的一般形式6 f% [. M" V# ] B
! x6 g+ ?) z! D0 N, q- T. mB.?2??解的惟一性.?不惟一性和不存在) |: n' |0 t6 N% D
0 X& G5 x6 R# sB.?3??解线性代数方程的方法' u% b' B9 _# c! |' S6 ~& b! w) Q
9 ?; B2 b# _6 G4 d$ GB.?4??带状对称矩阵.?带宽.?外形线和波前法0 e4 M) i* ]) _$ B3 k" t! X4 A# Y5 Z1 ?( N: @, T$ t
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8 P7 ]# W. E) p! V2 ~6 Q附录F??部分习题答案* X, R% e& d8 `6 C9 q7 [
有限元方法基础教程 (第三版).part2.rar
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/ ?+ a+ m0 T, ~( }
有限元方法基础教程 (第三版).part3.rar
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有限元方法基础教程 (第三版).part4.rar
(1.91 MB, 下载次数: 310)
3 L! N& |. C# Q# O% w( g. q' h
有限元方法基础教程 (第三版).part5.rar
(1.32 MB, 下载次数: 525)
! j' G+ ~! K1 [. Q' G1 G$ F
有限元方法基础教程 (第三版).part1.rar
(1.91 MB, 下载次数: 603)
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