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有限元法基本原理及应用

“十五”国家规划课题研究成果

作者:
尹飞鸿
定价:
27.60 元
版面字数:
330千字
开本:
16开
装帧形式:
平装
版次:
1
最新版次
印刷时间:
2017年
ISBN:
978-7-04-029098-1
物料号:
29098-00
出版时间:
2010-07-12
读者对象:
高等教育
一级分类:
机械/能源类
二级分类:
机械设计制造及其自动化/机械工程/机械电子工程专业课
三级分类:
有限元法基本原理及应用

本书首先系统地阐述了有限元分析的基本理论,在此基础之上详细地介绍了通用有限元分析软件ANSYS的具体应用。全书分为上下两篇。上篇阐述了有限元法的基本原理,包括有限元法的基本思想、特点及其应用领域,弹性力学基本理论,弹性力学有限元法,有限元分析中的若干问题等内容。下篇以ANSYS为平台,系统论述了有限元求解问题的基本方法,内容包括ANSYS概述,ANSYS建模与网格划分,ANSYS加载与求解,ANSYS工程应用实例及其动力学分析等。

本书可以作为理工类院校本科生、研究生及教师学习有限元法的基本原理及ANSYS软件的教材,也可以作为机械工程、土木工程、交通运输工程、电力电子、航空航天、石油化工、水利工程等领域的科研人员和工程技术人员使用ANSYS软件的参考书。

  • 目录
    • 前辅文
      • 上篇:有限元法基本原理
        • 第1章 概述
          • 1.1 有限元法的基本思想
            • 1.2 有限元法的特点
              • 1.3 有限元法的发展及其应用领域
                • 1.3.1 有限元法的发展
                  • 1.3.2 有限元法的应用领域
                  • 1.4 本章小结
                  • 第2章 弹性力学基本理论
                    • 2.1 弹性力学的基本假设
                      • 2.2 弹性力学的基本概念
                        • 2.2.1 体力
                          • 2.2.2 面力
                            • 2.2.3 应力
                              • 2.2.4 应变
                                • 2.2.5 位移
                                  • 2.2.6 主应力
                                    • 2.2.7 主应变
                                    • 2.3 弹性力学基本方程
                                      • 2.3.1 平衡微分方程
                                        • 2.3.2 几何方程
                                          • 2.3.3 物理方程
                                            • 2.3.4 边界条件
                                            • 2.4 平面问题的基本理论
                                              • 2.4.1 平面应力问题
                                                • 2.4.2 平面应变问题
                                                  • 2.4.3 平面问题的基本方程
                                                  • 2.5 弹性力学中的能量原理
                                                    • 2.5.1 虚位移原理
                                                      • 2.5.2 极小势能原理
                                                      • 2.6 本章小结
                                                      • 第3章 弹性力学有限元法
                                                        • 3.1 有限元法求解问题的基本步骤
                                                          • 3.2 连续体离散化
                                                            • 3.2.1 杆状单元
                                                              • 3.2.2 平面单元
                                                                • 3.2.3 薄板弯曲单元和薄板单元
                                                                  • 3.2.4 多面体单元
                                                                    • 3.2.5 等参单元
                                                                      • 3.2.6 轴对称单元
                                                                      • 3.3 单元分析
                                                                        • 3.3.1 单元的插值函数
                                                                          • 3.3.2 单元分析
                                                                            • 3.3.3 载荷移置
                                                                            • 3.4 整体分析
                                                                              • 3.5 边界条件处理
                                                                                • 3.5.1 划行划列法
                                                                                  • 3.5.2 对角线元素置1法
                                                                                    • 3.5.3 对角线元素乘大数法
                                                                                    • 3.6 求解、计算结果的整理和有限元后处理
                                                                                      • 3.7 本章小结
                                                                                      • 第4章 有限元分析中的若干问题
                                                                                        • 4.1 有限元计算模型的建立
                                                                                          • 4.1.1 有限元建模的准则
                                                                                            • 4.1.2 边界条件的处理
                                                                                              • 4.1.3 连接条件的处理
                                                                                              • 4.2 减小解题规模的常用措施
                                                                                                • 4.2.1 对称性和反对称性
                                                                                                  • 4.2.2 周期性条件
                                                                                                    • 4.2.3 降维处理和几何简化
                                                                                                      • 4.2.4 子结构技术
                                                                                                        • 4.2.5 线性近似化
                                                                                                          • 4.2.6 多种载荷工况的合并处理
                                                                                                            • 4.2.7 节点编号的优化
                                                                                                            • 4.3 本章小结
                                                                                                          • 下篇:有限元技术应用
                                                                                                            • 第5章 ANSYS概述
                                                                                                              • 5.1 ANSYS的功能
                                                                                                                • 5.1.1 基本功能
                                                                                                                  • 5.1.2 高级功能
                                                                                                                  • 5.2 ANSYS界面介绍
                                                                                                                    • 5.3 ANSYS使用与设置
                                                                                                                      • 5.3.1 启动与退出
                                                                                                                        • 5.3.2 图形拾取操作
                                                                                                                          • 5.3.3 ANSYS图形控制
                                                                                                                            • 5.3.4 ANSYS文件管理
                                                                                                                              • 5.3.5 ANSYS单位制
                                                                                                                              • 5.4 本章小结
                                                                                                                                • 5.5 习题
                                                                                                                                • 第6章 ANSYS建模与网格划分
                                                                                                                                  • 6.1 ANSYS的坐标系统
                                                                                                                                    • 6.1.1 总体坐标
                                                                                                                                      • 6.1.2 局部坐标
                                                                                                                                        • 6.1.3 显示坐标
                                                                                                                                          • 6.1.4 节点坐标
                                                                                                                                            • 6.1.5 单元坐标
                                                                                                                                              • 6.1.6 结果坐标
                                                                                                                                                • 6.1.7 工作平面
                                                                                                                                                • 6.2 ANSYS的建模
                                                                                                                                                  • 6.2.1 实体建模
                                                                                                                                                    • 6.2.2 自底向上建模
                                                                                                                                                      • 6.2.3 自顶向下建模
                                                                                                                                                        • 6.2.4 布尔运算
                                                                                                                                                        • 6.3 网格划分
                                                                                                                                                          • 6.3.1 定义单元属性
                                                                                                                                                            • 6.3.2 网格划分
                                                                                                                                                              • 6.3.3 直接生成节点和单元
                                                                                                                                                              • 6.4 耦合与约束
                                                                                                                                                                • 6.4.1 耦合
                                                                                                                                                                  • 6.4.2 约束
                                                                                                                                                                  • 6.5 本章小结
                                                                                                                                                                    • 6.6 习题
                                                                                                                                                                    • 第7章 ANSYS加载与求解
                                                                                                                                                                      • 7.1 载荷的概念
                                                                                                                                                                        • 7.1.1 ANSYS中的载荷类型
                                                                                                                                                                          • 7.1.2 载荷步和子步
                                                                                                                                                                            • 7.1.3 时间的作用
                                                                                                                                                                              • 7.1.4 阶跃载荷与斜坡载荷
                                                                                                                                                                              • 7.2 加载
                                                                                                                                                                                • 7.2.1 自由度约束
                                                                                                                                                                                  • 7.2.2 集中力加载
                                                                                                                                                                                    • 7.2.3 面载荷
                                                                                                                                                                                      • 7.2.4 其他载荷的加载
                                                                                                                                                                                        • 7.2.5 删除载荷和其他操作
                                                                                                                                                                                        • 7.3 求解
                                                                                                                                                                                          • 7.3.1 求解器
                                                                                                                                                                                            • 7.3.2 分析类型
                                                                                                                                                                                              • 7.3.3 求解
                                                                                                                                                                                                • 7.3.4 多载荷步结构分析实例
                                                                                                                                                                                                • 7.4 后处理
                                                                                                                                                                                                  • 7.4.1 通用后处理器
                                                                                                                                                                                                    • 7.4.2 通用后处理器的选项控制
                                                                                                                                                                                                      • 7.4.3 图形显示结果数据
                                                                                                                                                                                                        • 7.4.4 结果查询
                                                                                                                                                                                                          • 7.4.5 结果浏览器
                                                                                                                                                                                                            • 7.4.6 单元表
                                                                                                                                                                                                              • 7.4.7 路径操作
                                                                                                                                                                                                                • 7.4.8 载荷工况
                                                                                                                                                                                                                  • 7.4.9 时间-历程后处理器
                                                                                                                                                                                                                  • 7.5 本章小结
                                                                                                                                                                                                                    • 7.6 习题
                                                                                                                                                                                                                    • 第8章 ANSYS工程应用实例
                                                                                                                                                                                                                      • 8.1 平面梁架类问题
                                                                                                                                                                                                                        • 8.1.1 平面梁架类问题的有限元分析要点
                                                                                                                                                                                                                          • 8.1.2 平面梁架类工程实例
                                                                                                                                                                                                                          • 8.2 一般平面类问题
                                                                                                                                                                                                                            • 8.2.1 一般平面类问题的有限元分析要点
                                                                                                                                                                                                                              • 8.2.2 一般平面类问题工程实例
                                                                                                                                                                                                                              • 8.3 板壳类问题
                                                                                                                                                                                                                                • 8.3.1 板壳类问题的有限元分析要点
                                                                                                                                                                                                                                  • 8.3.2 板壳类问题工程实例
                                                                                                                                                                                                                                  • 8.4 三维实体类问题
                                                                                                                                                                                                                                    • 8.4.1 三维实体类问题的有限元分析要点
                                                                                                                                                                                                                                      • 8.4.2 三维实体类问题工程实例
                                                                                                                                                                                                                                      • 8.5 复杂结构类问题
                                                                                                                                                                                                                                        • 8.5.1 复杂结构类问题的有限元分析要点
                                                                                                                                                                                                                                          • 8.5.2 复杂结构类问题工程实例
                                                                                                                                                                                                                                          • 8.6 本章小结
                                                                                                                                                                                                                                            • 8.7 习题
                                                                                                                                                                                                                                            • 第9章 动力学分析
                                                                                                                                                                                                                                              • 9.1 动力学分析简介
                                                                                                                                                                                                                                                • 9.1.1 动力学分析概述
                                                                                                                                                                                                                                                  • 9.1.2 动力学分析类型
                                                                                                                                                                                                                                                  • 9.2 结构动力学分析的基本过程
                                                                                                                                                                                                                                                    • 9.2.1 模态分析
                                                                                                                                                                                                                                                      • 9.2.2 谐响应分析
                                                                                                                                                                                                                                                        • 9.2.3 瞬态动力学分析
                                                                                                                                                                                                                                                          • 9.2.4 谱分析
                                                                                                                                                                                                                                                          • 9.3 涡轮壳体模态分析实例
                                                                                                                                                                                                                                                            • 9.3.1 问题描述
                                                                                                                                                                                                                                                              • 9.3.2 求解过程
                                                                                                                                                                                                                                                              • 9.4 推进器叶片动力学综合分析实例
                                                                                                                                                                                                                                                                • 9.4.1 叶片模态分析
                                                                                                                                                                                                                                                                  • 9.4.2 叶片谐响应分析
                                                                                                                                                                                                                                                                    • 9.4.3 叶片瞬态动力学分析
                                                                                                                                                                                                                                                                      • 9.4.4 叶片谱分析
                                                                                                                                                                                                                                                                      • 9.5 本章小结
                                                                                                                                                                                                                                                                        • 9.6 习题
                                                                                                                                                                                                                                                                        • 附录
                                                                                                                                                                                                                                                                          • 附录1 常用物理量名称及其常用符号
                                                                                                                                                                                                                                                                            • 附录2 常用的数据量纲关系
                                                                                                                                                                                                                                                                              • 附录3 结构静力学中常用的单元类型
                                                                                                                                                                                                                                                                                • 附录4 ANSYS常见术语/命令对照表
                                                                                                                                                                                                                                                                                • 参考文献
                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 后记

                                                                                                                                                                                                                                                                                相关图书