有限元分析及應(yīng)用

胡于進(jìn)，男，1963年生，海南省?？谑腥?。1988年在清華大學(xué)獲博士學(xué)位，1988-1992年先后在大連理工大學(xué)和西南交通大學(xué)從事兩站博士后研究(領(lǐng)域?yàn)橛?jì)算力學(xué))，為國(guó)家杰出青年科學(xué)基金獲得者(1998)、德國(guó)“洪堡”學(xué)者(1994-1995)，2004年入選“新世紀(jì)百千萬(wàn)人才工程”國(guó)家級(jí)人選?，F(xiàn)為清華大學(xué)機(jī)械工程系教授、博士生導(dǎo)師，《機(jī)械工程學(xué)報(bào)》、《工程力學(xué)》、《塑性工程學(xué)報(bào)》等5個(gè)學(xué)術(shù)刊物的編委，上海交通大學(xué)振動(dòng)沖擊噪聲國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、華中科技大學(xué)塑性成形模擬與模具國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室學(xué)術(shù)委員會(huì)委員。先后主持包括國(guó)家組基金863項(xiàng)目、霍英東基金在風(fēng)的科研項(xiàng)目30多個(gè)，獲教委科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)、機(jī)械部一等獎(jiǎng)、北京高等教育教學(xué)成果二等獎(jiǎng)各一項(xiàng)，獲國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利的授權(quán)兩項(xiàng)。已出版學(xué)術(shù)著作《材料的概率疲勞損傷力學(xué)及現(xiàn)代結(jié)構(gòu)分析原理》，發(fā)表論文100多篇。主要從事計(jì)算力學(xué)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析、材料加工中的數(shù)值模擬等方面的研究。

隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的加劇，產(chǎn)品更新周期愈來(lái)愈短，企業(yè)對(duì)新技術(shù)的需求更加迫切，而有限元數(shù)值模擬技術(shù)是提升產(chǎn)品質(zhì)量、縮短設(shè)計(jì)周期、提高產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力的一項(xiàng)有效手段，所以，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和計(jì)算方法的發(fā)展，有限元法在工程設(shè)計(jì)和科研領(lǐng)域得到了越來(lái)越廣泛的重視和應(yīng)用，已經(jīng)成為解決復(fù)雜工程分析計(jì)算問(wèn)題的有效途徑，從汽車(chē)到航天飛機(jī)幾乎所有的設(shè)計(jì)制造都已離不開(kāi)有限元分析計(jì)算，其在機(jī)械制造、材料加工、航空航天、汽車(chē)、土木建筑、電子電器、國(guó)防軍工、船舶、鐵道、石化、能源和科學(xué)研究等各個(gè)領(lǐng)域的廣泛使用已使設(shè)計(jì)水平發(fā)生了質(zhì)的飛躍。2100433B

有限元法是求解工程科學(xué)中數(shù)學(xué)物理問(wèn)題的一種通用數(shù)值方法。本書(shū)介紹有限元法的基本原理、建模方法及工程應(yīng)用，強(qiáng)調(diào)理論與實(shí)踐的結(jié)合。全書(shū)包括兩篇共16章，第1篇由第1～10章組成，介紹有限元法的基本理論和方法，內(nèi)容包括：有限元法基本理論、平面問(wèn)題、軸對(duì)稱(chēng)問(wèn)題和空間問(wèn)題、桿梁結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、薄板彎曲問(wèn)題以及熱傳導(dǎo)問(wèn)題、結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)問(wèn)題、非線(xiàn)性問(wèn)題的有限元法。第2篇由第11～16章組成，介紹有限元建模技術(shù)及基于ANSYS的有限元分析工程應(yīng)用，內(nèi)容包括：有限元建模的基本流程、模型簡(jiǎn)化技術(shù)、網(wǎng)格劃分技術(shù)、邊界條件處理與模型檢查以及基于ANSYS的有限元分析工程應(yīng)用實(shí)例。

考慮到面向工程碩士和工程技術(shù)人員的特點(diǎn)，本書(shū)力求使理論和實(shí)際應(yīng)用有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，突出概念、簡(jiǎn)練易懂，可操作性強(qiáng)。書(shū)中提供了大量圖示說(shuō)明和工程實(shí)例，以求直觀易讀。

第1篇 有限元分析的基本原理

第1章 緒論

1.1 概況

1.2 有限元方法的歷史

1.3 有限元分析的內(nèi)容和作用

第2章 有限元分析的力學(xué)基礎(chǔ)

2.1 變形體的描述、變量定義、分量表達(dá)與指標(biāo)記法

2.2 彈性體的基本假設(shè)

2.3 平面問(wèn)題的基本力學(xué)方程（分量形式，指標(biāo)形式）

2.4 空間問(wèn)題的基本力學(xué)方程（分量形式，指標(biāo)形式）

2.5 彈性問(wèn)題中的能量表示

2.6 特殊問(wèn)題的討論

2.7 典型例題及詳解

2.8 本章要點(diǎn)及參考內(nèi)容

2.9 習(xí)題

第3章 有限元分析的數(shù)學(xué)求解原理

3.1 簡(jiǎn)單問(wèn)題的解析求解

3.2 彈性力學(xué)問(wèn)題近似求解的加權(quán)殘值法

3.3 彈性問(wèn)題近似求解的虛功原理、最小勢(shì)能原理及其變分基礎(chǔ)

3.4 各種求解方法的特點(diǎn)及比較

3.5 典型例題及詳解

3.6 本章要點(diǎn)及參考內(nèi)容

3.7 習(xí)題

第4章 桿梁結(jié)構(gòu)有限元分析原理

4.1 有限元分析求解的完整過(guò)程

4.2 有限元分析的基本步驟及表達(dá)式

4.3 桿單元及其坐標(biāo)變換

4.4 梁?jiǎn)卧捌渥鴺?biāo)變換

4.5 典型例題及詳解

4.6 本章要點(diǎn)及參考內(nèi)容

4.7 習(xí)題

第5章 連續(xù)體的有限元分析原理

5.1 連續(xù)體的離散過(guò)程及特征

5.2 平面問(wèn)題的單元構(gòu)造

5.3 軸對(duì)稱(chēng)問(wèn)題及其單元結(jié)構(gòu)

5.4 空間問(wèn)題的單元的一般原理和數(shù)值積分

5.5 典型例題及詳解

5.6 本章要點(diǎn)及參考內(nèi)容

5.7 習(xí)題

第2篇 有限元分析的誤差、復(fù)雜單元及應(yīng)用領(lǐng)域

第6章 有限元分析 中的單元性質(zhì)特征與誤差處理

6.1 單元節(jié)點(diǎn)編號(hào)與存儲(chǔ)帶寬

6.2 形狀函數(shù)矩陣與剛度矩陣的性質(zhì)

6.3 邊界條件的處理與支反力的計(jì)算

6.4 單元?jiǎng)偠汝嚨目s聚

6.5 位移函數(shù)構(gòu)造與收斂性要求

6.6 C0型單元與C1型單元

6.7 單元的拼片試驗(yàn)

6.8 有限元分析數(shù)值解的精度與性質(zhì)

6.9 單元應(yīng)力計(jì)算結(jié)果的誤差與平均處理

6.10 控制誤差和提高精度的h方法和p方法

6.11 典型例題及詳題

6.12 本章要點(diǎn)及參考內(nèi)容

6.13 習(xí)題

第7章 有限元分析中的復(fù)雜單元及實(shí)現(xiàn)

第8章 有限元分析的應(yīng)用領(lǐng)域

第3篇 有限元分析的建模、軟件平臺(tái)及實(shí)例

第9章 有限元分析的實(shí)現(xiàn)與建模

第10章 有限元分析的自主程序開(kāi)發(fā)以及與ANSYS平臺(tái)的銜接

第11章 基于ANSYS平臺(tái)的有限元建模與分析

第12章 基于MARC平臺(tái)的有限元建模與分析

參考文獻(xiàn)

中文索引

英文索引

內(nèi)容介紹

趙汝嘉、曹巖主編的《機(jī)械結(jié)構(gòu)有限元分析及應(yīng)用軟件(普通高等教育十一五國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材)》從工程實(shí)際出發(fā)，將機(jī)械結(jié)構(gòu)分析理論與有限元方法緊密結(jié)合，進(jìn)行機(jī)械產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及靜、動(dòng)、熱特性分析，并通過(guò)諸多實(shí)例，加深對(duì)基本概念及方法的理解。其主要內(nèi)容包括有限元分析的彈性力學(xué)基本知識(shí)，有限元方法基本概念，機(jī)械結(jié)構(gòu)分析有限元方法的實(shí)施技術(shù)，機(jī)械產(chǎn)品靜、動(dòng)、熱特性分析的有限元方法，以及CAD/CAM集成系統(tǒng)中機(jī)械結(jié)構(gòu)有限元分析過(guò)程。在附錄中提供了教學(xué)示范程序及供讀者練習(xí)的習(xí)題。

《機(jī)械結(jié)構(gòu)有限元分析及應(yīng)用軟件(普通高等教育十一五國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材)》可作為機(jī)械類(lèi)研究生教材或教學(xué)參考書(shū)，也可供機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)人員參考使用。

2100433B