有限元原理与程序可视化设计 本书特色

本书共三篇，分别为有限元原理、有限元建模、有限元可视化程序设计。有限元原理部分重点介绍*有限元课程特点的基本内容及程序设计思想，主要包括弹性问题、弹塑性问题、结构动力问题的有限元法；从实用角度介绍有限元建模方法、有限元可视化程序设计。做到理论体系完整，理论与应用并重。本书采用模块式结构，三篇内容相对独立，可根据需要选学。

有限元原理与程序可视化设计 内容简介

有限元理论编写通俗易懂、简明扼要，内容适当，满足基本的工程需要；平面问题所占篇幅大，讲透平面问题，其他问题迎刃而解。有限元建模方法介绍实用详尽，选取例题涵盖面宽且具代表性。特色三：有限元程序实现输入输出的可视化。

有限元原理与程序可视化设计 目录

第1篇有限元原理

第1章有限元法概述

1.1有限元法的发展概况

1.2有限元法的主要优点

1.3有限元法在工程中的应用

1.4通用有限元软件简介

1.4.1通用有限元软件的共同之处

1.4.2几个通用有限元软件简介

1.5有限元法基本知识

1.5.1有限元法基本思想

1.5.2有限元法分类

1.5.3有限元法分析工程实际问题的一般过程

1.5.4单元位移函数的选取与收敛性分析

1.6预备知识

1.6.1弹性力学基本方程的矩阵表示

1.6.2变形体虚位移原理

习题

第2章平面问题的有限元法

2.1弹性力学平面问题

2.1.1平面应力问题

2.1.2平面应变问题

2.2三角形单元位移函数和形函数

2.2.1单元位移函数

2.2.2位移函数的收敛性

2.2.3形函数的性质

2.2.4位移函数和形函数的几何意义

2.3单元等效节点载荷向量

2.3.1集中载荷的等效节点载荷

2.3.2分布体力的等效节点载荷

2.3.3分布面力的等效节点载荷

2.4应变矩阵、应力矩阵和单元刚度矩阵

2.4.1应变矩阵

2.4.2应力矩阵

2.4.3单元刚度矩阵

2.4.4计算单元刚度矩阵的程序设计

2.5整体平衡方程与整体刚度矩阵

2.5.1由节点平衡建立整体平衡方程

2.5.2整体刚度矩阵的集成

2.5.3整体刚度矩阵的特点

2.5.4整体刚度矩阵的存储

2.5.5形成整体刚度矩阵的程序设计

2.6整体节点载荷向量

2.6.1整体节点载荷向量的集成

2.6.2注意事项

2.6.3形成单元节点载荷向量和整体节点载荷向量的程序设计

2.7约束条件的引入

2.7.1引入约束条件的过程

2.7.2几点说明

2.7.3引入约束条件的程序设计

2.8求解

2.9应力计算及结果整理

2.10较精密的平面单元

2.10.1矩形单元

2.10.2六节点三角形单元

2.11等参元

2.11.1母单元与子单元

2.11.2标准化坐标系下矩形单元族的形函数

2.11.3等参变换的唯一性及等参元位移函数的收敛性

2.11.4等参元的单元刚度矩阵与单元等效节点载荷向量

2.11.5数值积分

习题

第3章空间问题的有限元法

3.1空间问题的离散化

3.2四面体单元

3.2.1位移函数

3.2.2应变矩阵、应力矩阵

3.2.3单元刚度矩阵

3.2.4体积坐标

3.2.5单元等效节点载荷向量

3.2.6高阶四面体单元

3.3六面体单元

3.3.1八节点六面体单元

3.3.2二十节点六面体单元

3.3.3单元刚度矩阵

3.3.4单元等效节点载荷

3.4五面体单元

3.5实体单元比较与选择

习题

第4章空间轴对称问题的有限元法

4.1空间轴对称问题概述

4.1.1空间轴对称问题的几何方程与物理方程

4.1.2空间轴对称问题的离散化

4.2单元位移函数

4.3应变矩阵、应力矩阵和单元刚度矩阵

4.3.1应变矩阵

4.3.2应力矩阵

4.3.3单元刚度矩阵

4.4单元等效节点载荷

习题

第5章杆系结构的有限元法

5.1杆系结构有限元法概述

5.2一维等直杆单元

5.2.1拉压杆单元

5.2.2扭转杆单元

5.3桁架结构的有限元法

5.3.1桁架结构概述

5.3.2桁架结构的有限元分析

5.4梁单元

5.4.1梁的基本公式

5.4.2平面弯曲梁单元

5.4.3平面自由式梁单元

5.4.4考虑剪切变形的梁单元

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