弹性力学及有限元

图书标准信息

• 作者 李世芸、肖正明 著
• 出版社 机械工业出版社
• 出版时间 2016-01
• 版次 1
• ISBN 9787111515821
• 定价 49.00元
• 装帧 平装
• 开本 16开
• 纸张 胶版纸
• 页数 313页
• 字数 499千字
• 丛书 机械工程研究生规划教材

【内容简介】

　　本书由介绍了弹性力的基本假设、基本理论和基本方程。介绍了基于弹性力学基本方程的有限元基本概念、单元基本方程和解题方法。介绍了有限元中常用的单元，如平面三角形单元、四边形单元、轴对称单元、空间四面体单元、六面体单元、杆梁单元、板壳单元、结构动力学问题的有限元基本方程和求解方法。本书介绍了在大型有限元分析软件ANSYSWorkbench中进行有限元数值模拟和分析的方法，以实例方式，介绍了ANSYSWorkbench的操作方法和求解有限元问题的基本方法和步骤。通过本书的学习，读者可掌握弹性力学及有限元的基本理论和基本方程，掌握应用ANSYSWorkbench进行有限元数值模拟和仿真的操作方法，并应用弹性力学及有限元的基本理论，对ANSYSWorkbench数值计算和仿真结果的合理性、有效性进行判断。本书适合作为高校研究生、本科生的教材，也适合作为工程设计人员的参考书。

【作者简介】

李世芸，昆明理工大学教授，云南省高校教学名师，美国密西根大学访问学者。从事弹性力学及有限元教学和研究十五年。现任昆明理工大学研究生核心课程“弹性力学及有限元”首席教授。
学术研究方向：机械CAD／CAE技术。
主要研究内容：弹性力学及有限元理论，有限元数值模拟和仿真，工程结构优化设计，三维CAD技术，3D打印技术等。

【目录】

前言
第1篇弹性力学及有限元
第1章绪论
1.1弹性力学的内容
1.2弹性力学的基本假设和解题基本方法
1.3有限元的发展简况
1.4有限元法的基本思路和求解方法
1.4.1有限元法的基本思路
1.4.2有限元法的求解步骤
1.4.3有限元法的优缺点
1.5通用有限元软件结构简介
参考文献
第2章弹性力学基本方程
2.1弹性力学的基本假设和基本概念
2.1.1弹性力学的基本假设
2.1.2弹性力学的几个基本概念
2.2弹性力学基本方程
2.2.1静力平衡方程和剪应力互等定理
2.2.2力的边界条件
2.2.3应力状态分析
2.2.4几何方程及应变协调方程
2.2.5物理方程（广义胡克（Hooke）定律）——应力与应变的关系
2.2.6弹性力学问题的解题方法
2.2.7平面应力问题和平面应变问题
2.2.8弹性体的位能
2.2.9虚位移原理与最小位能原理
2.3强度理论概述
习题
参考文献
第3章平面问题有限元法
3.13节点三角形单元的有限元方程
3.1.13节点三角形单元的位移函数和形函数
3.1.23节点三角形单元的应变和应力
3.1.33节点三角形单元的基本方程——节点力与节点位移的关系
3.1.43节点三角形单元刚度矩阵的性质及力学意义
3.1.5非节点载荷的移置
3.1.6总体刚度矩阵的建立与分析
3.1.7边界约束条件的处理
3.1.8支反力的计算
3.1.9主应力、主方向的确定及计算结果的整理
3.1.10平面问题有限元法举例
3.24节点矩形单元
3.2.14节点矩形单元的位移函数
3.2.24节点矩形单元的应变与应力
3.2.34节点矩形单元的刚度矩阵和基本方程
3.2.4非节点载荷的移置
3.2.5总体有限元基本方程和总体刚度矩阵的建立
3.36节点三角形单元
3.3.16节点三角形单元的面积坐标
3.3.26节点三角形单元的位移函数和形函数
3.3.36节点三角形单元的应变与应力
3.3.46节点三角形单元的刚度矩阵和基本方程
3.3.5非节点载荷的移置
3.3.6总体有限元基本方程和总体刚度矩阵的建立
3.4平面等参元简介
3.4.14节点任意四边形单元的位移函数和形函数
3.4.2二维等参单元的数学分析
3.4.3二维等参元的应变、应力、刚度矩阵和等效节点力
3.4.48节点四边形等参元
3.5高斯数值积分简介
3.5.1一维高斯积分
3.5.2二维和三维高斯积分
3.6平面单元精度的比较
习题
参考文献
第4章轴对称问题有限元法简介
4.1轴对称问题的基本概念和基本方程
4.2轴对称三角形单元
4.2.1轴对称3节点三角形单元的含义
4.2.2位移函数
4.2.3单元的应变和应力
4.2.4单元的基本方程——节点力与节点位移间的关系
4.2.5单元的刚度矩阵
4.2.6非节点载荷的移置
4.2.7单元的集合
4.2.8应变、应力分量的计算
习题
参考文献
第5章空间问题有限元法
5.1引言
5.24节点四面体单元
5.2.14节点四面体单元的位移函数和形函数
5.2.24节点四面体单元的应变和应力
5.2.34节点四面体单元的基本方程和刚度矩阵
5.2.44节点四面体单元非节点载荷的移置
5.2.5总体有限元基本方程和总体刚度矩阵的建立
5.310节点四面体单元
5.3.1四面体单元的体积坐标
5.3.210节点四面体单元的位移函数和形函数
5.3.310节点四面体单元的应变和应力
5.3.410节点四面体单元的基本方程和刚度矩阵
5.3.54节点48自由度四面体单元简介
5.48节点六面体单元
5.4.18节点六面体单元的位移函数和形函数
5.4.28节点六面体单元的应变和应力
5.4.38节点六面体单元的基本方程和刚度矩阵
5.4.4非节点载荷的移置方法
5.520节点六面体单元
5.5.120节点六面体单元的位移函数和形函数
5.5.220节点六面体单元的应变和应力
5.5.320节点六面体单元的基本方程和刚度矩阵
5.6空间单元精度的比较
5.7空间问题等参元简介
5.7.1空间问题等参元的数学分析
5.7.2六面体等参元简介
5.7.3四面体等参元简介
习题
参考文献
第6章杆单元和梁单元简介
6.1杆单元简介
6.1.1一维杆单元
6.1.2平面杆单元
6.1.3空间杆单元
6.2梁单元简介
6.2.1与坐标轴平行的平面梁单元
6.2.2平面梁单元
6.2.3空间梁单元
习题
参考文献
第7章板单元和壳单元简介
7.1薄板的基本方程
7.1.1薄板的基本假设
7.1.2薄板的位移函数
7.1.3薄板的应变分量和曲率
7.1.4薄板的应力分量
7.1.5薄板的内力矩
7.2矩形板单元简介
7.2.1矩形板单元的位移函数
7.2.2矩形板单元的应变
7.2.3矩形板单元的应力
7.2.4矩形板单元的刚度矩阵
7.2.5矩形板单元的等效节点力
7.3三角形板单元简介
7.3.1三角形板单元的位移函数
7.3.2三角形板单元的应变、应力和刚度矩阵
7.4壳单元简介
7.4.1壳单元与板单元的区别
7.4.2三角形壳单元
7.5结构单元与实体单元的连接简介
7.5.1位移约束方程
7.5.2结构单元与实体单元的连接
习题
参考文献
第8章结构动力学问题有限元法
8.1动力学有限元方程
8.2质量矩阵和阻尼矩阵
8.2.1质量矩阵
8.2.2阻尼矩阵
8.3无阻尼自由振动特征值问题的求解
8.3.1固有频率和固有振型
8.3.2固有振型的性质
8.4动力学有限元方程的求解方法——直接积分法
8.4.1中心差分法
8.4.2纽马克法
8.5动力学有限元方程的求解方法——振型叠加法
8.6动力学有限元方程求解方法稳定性和计算精度的比较
习题
参考文献
第2篇ANSYS Workbench软件应用
第9章ANSYS Workbench 14.5 概述
9.1ANSYS Workbench 14.5 简介
9.2ANSYS Workbench 14.5 的图形用户界面
9.2.1菜单栏
9.2.2工具箱
9.3ANSYS Workbench 14.5基本操作
9.4Workbench与CAD软件集成设置
习题
参考文献
第10章ANSYS Workbench几何建模及案例解析
10.1DesignModeler几何建模简介
10.2DesignModeler图形用户界面
10.2.1菜单栏
10.2.2工具栏
10.2.3导航树
10.3DesignModeler几何建模案例解析
10.4DesignModeler特有操作
10.4.1多体部件体（Multibody Parts）
10.4.2激活和冻结状态
10.4.3表面印记（Imprint Faces）
10.4.4包围(Enclosure)
10.4.5填充(Fill)
习题
参考文献
第11章网格划分及案例解析
11.1Mesh图形用户界面
11.2Mesh网格划分方法
11.3MultiZone网格划分案例
11.4Inflation网格划分案例
11.5ANSYS Workbench 14.5 其他网格划分工具
11.5.1ICEM CFD软件简介
11.5.2TGrid软件简介
习题
参考文献
第12章线性静力结构分析及案例解析
12.1线性静力分析基础
12.2Workbench 14.5 与线性静力分析
12.2.1几何模型
12.2.2材料属性
12.2.3接触与装配类型
12.2.4载荷和约束
12.2.5Mechanical模块中常见的求解选项
12.2.6结果后处理
12.3Workbench 14.5 线性静力学分析案例解析
12.3.1静力学分析案例1
12.3.2静力学分析案例2
习题
参考文献
第13章模态分析简介与案例解析
13.1模态分析简介
13.2模态分析案例解析
13.2.1模态分析案例1
13.2.2模态分析案例2
习题
参考文献