工程中的有限元方法（第3版）

該書是近年來(lái)在國(guó)際上有限元分析教學(xué)方面具有較大影響的大學(xué)教程之一，由著名的PrenticeHall公司出版第3版。該書的一個(gè)顯著特點(diǎn)是：在介紹有限元方法基本原理的同時(shí)，提供相應(yīng)的工程背景和建模技巧，書中所給出的實(shí)例和習(xí)題幾乎都對(duì)應(yīng)有或涉及到實(shí)際工程背景，使讀者在學(xué)習(xí)過(guò)程中就體會(huì)和了解實(shí)際問(wèn)題的有限元建模過(guò)程。全書共分12章，第1章和第2章為基礎(chǔ)知識(shí)，包括力學(xué)分析基礎(chǔ)和矩陣代數(shù)；第3章和第4章為一維問(wèn)題的有限元方法，包括桿單元和桁架單元；第5章至第7章為二維連續(xù)體問(wèn)題的有限元方法，包括常應(yīng)變?nèi)切螁卧?CST)、軸對(duì)稱單元和等參元；第8章為三維的梁?jiǎn)卧涂蚣軉卧坏?章為三維連續(xù)體問(wèn)題的有限元方法；第10章為標(biāo)量場(chǎng)問(wèn)題的有限元方法，涉及傳熱、扭轉(zhuǎn)、流體流動(dòng)、滲透、電磁場(chǎng)、管道流動(dòng)、聲學(xué)等問(wèn)題；第11章為動(dòng)力學(xué)問(wèn)題的有限元方法；第12章為有限元分析的前后處理。

該書特別考慮了課程教學(xué)的特點(diǎn)，注重方法原理的論述與實(shí)用例題的展示，提供了250多個(gè)圖示和大量的實(shí)例，本書所附光盤還提供了所有的計(jì)算機(jī)程序源代碼。

該書可作為機(jī)械、力學(xué)、土木、水利、航空航天等專業(yè)的高年級(jí)本科生、研究生的教材或教學(xué)參考書，也可供工程技術(shù)人員、科研工作者使用；若該書與原英文教材結(jié)合起來(lái)使用，可成為學(xué)習(xí)專業(yè)英語(yǔ)和開展雙語(yǔ)教學(xué)的成套教材。

目錄

第1章基本概念1

1.1引言1

1.2歷史背景1

1.3本書概要2

1.4應(yīng)力與平衡方程2

1.5邊界條件4

1.6應(yīng)變位移關(guān)系5

1.7應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系5

1.8溫度效應(yīng)8

1.9勢(shì)能與平衡方程，RayleighRitz法8

1.10Galerkin方法12

1.11圣維南原理14

1.12von Mises應(yīng)力15

1.13計(jì)算機(jī)程序15

1.14小結(jié)16

有限元發(fā)展過(guò)程的參考文獻(xiàn)16

習(xí)題16

第2章矩陣代數(shù)與高斯消元法20

2.1矩陣代數(shù)20

2.2高斯消元法27

2.3方程求解的共軛梯度法37

習(xí)題39

程序清單40

第3章一維問(wèn)題43

3.1概述43

3.2建立有限元模型44

3.3坐標(biāo)和形狀函數(shù)46

3.4勢(shì)能方法49

3.5Galerkin方法52

3.6整體剛度矩陣和載荷列陣的組裝54

3.7K的性質(zhì)57

3.8有限元方程，邊界條件的處理58

3.9二次形狀函數(shù)71

3.10溫度效應(yīng)78

習(xí)題81

程序清單88

第4章桁架93

4.1引言93

4.2平面桁架問(wèn)題94

4.3三維桁架問(wèn)題104

4.4基于帶狀法和特征頂線法對(duì)整體剛度矩陣進(jìn)行組裝106

習(xí)題109

程序清單114

第5章三角形常應(yīng)變單元與二維問(wèn)題求解117

5.1引言117

5.2有限元模型118

5.3常應(yīng)變?nèi)切螁卧–ST）119

5.4建立模型和邊界條件136

5.5正交各向異性材料138

習(xí)題145

程序清單152

第6章軸對(duì)稱問(wèn)題156

6.1引言156

6.2軸對(duì)稱列式156

6.3有限元建模：軸對(duì)稱三角形單元158

6.4建模和邊界條件處理168

習(xí)題174

程序清單179

第7章二維等參元與數(shù)值積分182

7.1引言182

7.2四節(jié)點(diǎn)四邊形單元182

7.3數(shù)值積分188

7.4高階單元193

7.5軸對(duì)稱問(wèn)題的四節(jié)點(diǎn)四邊形單元198

7.6四邊形單元的共軛梯度法199

習(xí)題202

程序清單204

第8章梁和框架結(jié)構(gòu)208

8.1引言208

8.2有限元列式210

8.3載荷列陣213

8.4邊界條件的處理214

8.5剪切力和彎矩215

8.6具有彈性支承的梁217

8.7平面框架218

8.8三維框架223

8.9討論226

習(xí)題229

程序清單235

第9章應(yīng)力分析中的三維問(wèn)題242

9.1引言242

9.2有限元分析列式243

9.3應(yīng)力的計(jì)算247

9.4網(wǎng)格劃分247

9.5六面體單元和高階單元251

9.6問(wèn)題的建模252

9.7有限元矩陣的波前法254

習(xí)題259

程序清單261

第10章標(biāo)量場(chǎng)問(wèn)題270

10.1引言270

10.2穩(wěn)態(tài)傳熱問(wèn)題272

10.3扭轉(zhuǎn)292

10.4位勢(shì)流、滲流、電磁場(chǎng)以及管道中的流動(dòng)問(wèn)題297

10.5小結(jié)307

習(xí)題309

程序清單316

第11章動(dòng)力學(xué)分析322

11.1引言322

11.2基本公式322

11.3單元質(zhì)量矩陣325

11.4特征值與特征向量的求解329

11.5與有限元程序的接口及確定軸旋轉(zhuǎn)臨界速度的程序343

11.6GUYAN縮減344

11.7剛體模態(tài)347

11.8小結(jié)349

習(xí)題351

程序清單355

第12章前處理與后處理362

12.1引言362

12.2網(wǎng)格的生成362

12.3后處理369

12.4小結(jié)373

習(xí)題374

程序清單376

附錄AdA=detJdξdη的證明388

附錄B光盤內(nèi)容391

附錄C一些材料的典型物理屬性395

附錄D中華人民共和國(guó)部分法定計(jì)量單位及其與非法定計(jì)量單位的換算關(guān)系式396

部分習(xí)題答案398

索引400

參考文獻(xiàn)411 2100433B

工程中的有限元方法（第3版）

作者：曾攀

ISBN：9787302131724

定價(jià)：45元

印次：1-1

裝幀：平裝

印刷日期：2006-11-7

該書為第4版，它通過(guò)理論與實(shí)際相結(jié)合的方式來(lái)介紹有限元方法，并結(jié)合選自于工程實(shí)際背景的例題和習(xí)題來(lái)進(jìn)行敘述，有限元分析中所有實(shí)現(xiàn)的步驟都在包括在所提供的可獨(dú)立運(yùn)行的程序中，本書保留了前幾版的寫作風(fēng)格和敘述邏輯，可作為高年級(jí)本科生和一年級(jí)研究生的課程學(xué)習(xí)教材，對(duì)于從事實(shí)際工作的工程技術(shù)人員也可以作為重要的學(xué)習(xí)素材。

《有限元方法》一書涵蓋了有限元的基本方法，以及這一方法在固體和結(jié)構(gòu)力學(xué)、流體動(dòng)力學(xué)問(wèn)題中的應(yīng)用。第1卷完整地介紹了有限元方法的基礎(chǔ)知識(shí)，適于本科生、研究生以及專業(yè)工程師學(xué)習(xí)。第2卷集中介紹了有限元方法在非線性固體和結(jié)構(gòu)力學(xué)中的應(yīng)用，適合這一領(lǐng)域內(nèi)的研究生和專業(yè)工程師閱讀。本書為其第3卷，面向有一定流體力學(xué)基礎(chǔ)的讀者，集中介紹有限元方法在流動(dòng)數(shù)值模擬中的應(yīng)用。盡管本卷是與第1卷配套出版的，但對(duì)于通過(guò)其他途徑學(xué)習(xí)有限元方法的讀者，也適于單獨(dú)閱讀。

內(nèi)容包括：

特征分裂方法，這是一種統(tǒng)一算法，應(yīng)用于亞音速、超音速和高超音速流動(dòng)；

特征Galerkin方法的最新研究進(jìn)展；

處理超音速和高超音速問(wèn)題的最新方法；

解決自由表面問(wèn)題中的最新進(jìn)展；

研究周期短波問(wèn)題的新方法；

《工程中的有限元方法》的作者是（美）錢德拉佩特拉，（美）貝萊岡度，本書為第三版，它提供一種系統(tǒng)和綜合的方法來(lái)介紹有限元分析的原理，并結(jié)合選自于工程實(shí)際背景的例題和習(xí)題來(lái)進(jìn)行敘述，有限元分析中所有實(shí)現(xiàn)的步驟都包括在所提供的可獨(dú)立運(yùn)行的程序當(dāng)中。該書保留了前兩版的寫作風(fēng)格和敘述邏輯，可作為高年級(jí)本科生和一年級(jí)研究生的課程學(xué)習(xí)教材，對(duì)于從事實(shí)際工作的工程技術(shù)人員也可以作為重要的學(xué)習(xí)素材。