工程力學計算方法與程式設計

內容簡介

工程力學計算機方法主要講授把工程力學的解題過程計算機化的涉及到的基本理論，算法研究，程式設計和採用電算求解工程力學問題的步驟。主要內容包括線性代數方程組基礎知識，平面桁架計算機方法，平面物系計算機方法和梁變形的計算機方法。

圖書目錄

第1章緒論

1.1工程力學計算方法的任務

1.2工程力學計算方法研究的內容

1.2.1算法的研究

1.2.2程式設計

第2章線性代數方程組的求解

2.1用高斯法解線性代數方程組

2.1.1高斯法舉例

2.1.2消元過程的循環公式

2.2用列主元法解線性代數方程組

2.3解三對角形方程組的追趕腳囑腿法

2.4常用算法語言的特點與選用

2.4.1常用算法語言的特點

2.4.2算法語言的選用

第3章平面靜格享抹定桁架的內力計算

3.1平面靜定桁架的基本理論

3.2循環節點法

3.3電算方案

3.3.1係數矩陣的特點與方程組的解法

3.3.2節點號碼與桁桿的編號原則

3.3.3桁架結構線性代數方程組的建立

3.4程式設計

3.4.1程式設計內容和主程式結構設計

3.4.2讀入信息子程式(INPUT)

3.4.3桿件角度計運算元程式(ANGL)

3.4.4係數矩陣生成子程式(FAMTR)

3.4.5載荷列陣子程式(LOAD)

3.4.6平面桁架計算程式

習題

第4章平面物系的平衡

4.1平面物系平衡的基本理論

4.2平面物系平衡的計算方法

4.2.1單個物體的平衡方程

4.2.2物體系統的平衡方程

4.2.3系統總體平衡方程的特點及其求解

4.3程式設計

4.3.1主程式框圖

4.3.2讀入信息及舉例

4.3.3源程式及注釋

習題

第5章梁的變形計算

5.1梁變形計算的基本理論

5.1.1積分法

5.1.2疊加法

5.1.3能量方法

5.1.4三彎矩方程

5.1.5有限差分法

5.1.6矩陣位移法

5.2計算梁變形的固定端法

5.2.1相對變形與絕對變形計算

5.2.2廣義固定端梁的概念

5.2.3分類載荷作用下固定端梁的變形計算

5.2.4固定端法

5.3梁滲危講套變形計算的通用算法

5.3.1廣義固定端轉角和支座反力計算

5.3.2樑上任一截面的撓度和轉角計算

5.3.3通用方法通用性的討論

5.4梁變形計算的有限差分法

5.4.1差分方程

5.4.2方程個數與未知數個數分析

5.4.3補充方程

5.5電算方案選擇

5.5.1係數矩陣的特點與線性代數方程組的解法

5.5.2關於簡支梁與外伸立民翻梁變形的計算

5.5.3樑上任一截面撓度和轉角的計算

5.6程式設計

5.6.1程式設計的內容和主程式結獄熱拒構設計

5.6.2讀入有關信息

5.6.3計算廣義固定端轉角與支座反力子程式

5.6.4分類載荷變形計算程式

習題

第6章超靜定梁力與變形的計算

6.1數值微分

6.1.1用泰勒展開式求數值微分公式

6.1.2用插值多項式求微商

6.1.3各階導數計算趨料照坑公式表

6.2超靜定梁變形計算的有限差分法

6.2.1靜定梁的有限差分方程和邊界條件

6.2.2超靜定梁的有限差分方程和邊界條件

6.3超靜定梁變形計算的積分法

6.3.1用疊加法求解超靜定梁存在的問題

6.3.2用積分法直接求解超靜定梁的變形

6.4超靜定梁力與變形計算的混合方法

6.5超靜定梁力與變形計算的位移法

6.6超靜定梁力與變形計算的力法

附錄A習題參考答案

參考文獻

作者簡介

葉金鐸男，天津大學力學系研究生畢業，工學碩士學位，現任天津理工大學教授，碩士研究生導師。天津市力學學會理事，副理事長，中國力學學會科普委蒸估員會委員。主要研究方向是金屬塑性成型和鋼結構抗火，已經主持完成天津市自然科學重點基金1項，2006，天津市自然科學基金1項，1997和1項天津市教委基金，參加完成中英國際合作項目，天津市自然科學重點基金、基金，中國地震科學聯合基金項目等，國家自然科學基金10餘項。2002年到英國愛丁堡大學進行合作研究，2005年到美國內布拉斯加大學進行學術交流。授權發明專利多項。發表學術論文80餘篇，參與出版教材2本，主持出版一本學術專著。2015年獲得天津市科技進步一等獎1項（成員），目前主持國家自然科學基金1項。

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