有限元分析及套用

《有限元分析及套用》是清華大學出版社2009年4月1日出版的一本圖書，作者胡於進 王璋奇 。本書可作為高等學校工科類研究生、本科生的教材，也可作為相關專業工程技術人員和研究人員的學習參考書。

基本介紹

• 書名：有限元分析及套用
• 作者：胡於進
• ISBN：9787302191117
• 出版時間：2009-4-1
• 裝幀：平裝
• 開本：16

內容簡介

有限元法是求解工程科學中數學物理問題的一種通用數值方法。本書介紹有限元法的基本原理、建模方法及工程套用，強調理論與實踐的結合。全書包括兩篇共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，內容包括：有限元法基本理論、平面問題、軸對稱問題和空間問題、桿梁結構系統、薄板彎曲問題以及熱傳導問題、結構動力學問題、非線性問題的有限元法。第2篇由第11～16章組成，介紹有限元建模技術及基於ANSYS的有限元分析工程套用，內容包括：有限元建模的基本流程、模型簡化技術、格線劃分技術、邊界條件處理與模型檢查以及基於ANSYS的有限元分析工程套用實例。

考慮到面向工程碩士和工程技術人員的特點，本書力求使理論和實際套用有機地結合起來，突出概念、簡練易懂，可操作性強。書中提供了大量圖示說明和工程實例，以求直觀易讀。

作者簡介

胡於進，男，1963年生，海南省海口市人。1988年在清華大學獲博士學位，1988-1992年先後在大連理工大學和西南交通大學從事兩站博士後研究(領域為計算力學)，為國家傑出青年科學基金獲得者(1998)、長江學者(2000)、德國“洪堡”學者(1994-1995)，2004年入選“新世紀百千萬人才工程”國家級人選。現為清華大學機械工程系教授、博士生導師，《機械工程學報》、《工程力學》、《塑性工程學報》等5個學術刊物的編委，上海交通大學振動衝擊噪聲國家重點實驗室、華中科技大學塑性成形模擬與模具國家重點實驗室學術委員會委員。先後主持包括國家組基金863項目、霍英東基金在風的科研項目30多個，獲教委科技進步二等獎、機械部一等獎、北京高等教育教學成果二等獎各一項，獲國家發明專利的授權兩項。已出版學術著作《材料的機率疲勞損傷力學及現代結構分析原理》，發表論文100多篇。主要從事計算力學、結構設計與分析、材料加工中的數值模擬等方面的研究。

目錄

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 有限元分析的內容和作用

第2章 有限元分析的力學基礎

2.1 變形體的描述、變數定義、分量表達與指標記法

2.2 彈性體的基本假設

2.3 平面問題的基本力學方程（分量形式，指標形式）

2.4 空間問題的基本力學方程（分量形式，指標形式）

2.5 彈性問題中的能量表示

2.6 特殊問題的討論

2.7 典型例題及詳解

2.8 本章要點及參考內容

2.9 習題

第3章 有限元分析的數學求解原理

3.1 簡單問題的解析求解

3.2 彈性力學問題近似求解的加權殘值法

3.3 彈性問題近似求解的虛功原理、最小勢能原理及其變分基礎

3.4 各種求解方法的特點及比較

3.5 典型例題及詳解

3.6 本章要點及參考內容

3.7 習題

第4章 桿梁結構有限元分析原理

4.1 有限元分析求解的完整過程

4.2 有限元分析的基本步驟及表達式

4.3 桿單元及其坐標變換

4.4 梁單元及其坐標變換

4.5 典型例題及詳解

4.6 本章要點及參考內容

4.7 習題

第5章 連續體的有限元分析原理

5.1 連續體的離散過程及特徵

5.2 平面問題的單元構造

5.3 軸對稱問題及其單元結構

5.4 空間問題的單元的一般原理和數值積分

5.5 典型例題及詳解

5.6 本章要點及參考內容

5.7 習題

第2篇 有限元分析的誤差、複雜單元及套用領域

第6章 有限元分析中的單元性質特徵與誤差處理

6.1 單元節點編號與存儲頻寬

6.2 形狀函式矩陣與剛度矩陣的性質

6.3 邊界條件的處理與支反力的計算

6.4 單元剛度陣的縮聚

6.5 位移函式構造與收斂性要求

6.6 C0型單元與C1型單元

6.7 單元的拼片試驗

6.8 有限元分析數值解的精度與性質

6.9 單元應力計算結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 本章要點及參考內容

6.13 習題

第7章 有限元分析中的複雜單元及實現

第8章 有限元分析的套用領域

第3篇 有限元分析的建模、軟體平台及實例

第9章 有限元分析的實現與建模

第10章 有限元分析的自主程式開發以及與ANSYS平台的銜接

第11章 基於ANSYS平台的有限元建模與分析

第12章 基於MARC平台的有限元建模與分析

參考文獻

中文索引

英文索引

套用領域

隨著市場競爭的加劇，產品更新周期愈來愈短，企業對新技術的需求更加迫切，而有限元數值模擬技術是提升產品質量、縮短設計周期、提高產品競爭力的一項有效手段，所以，隨著計算機技術和計算方法的發展，有限元法在工程設計和科研領域得到了越來越廣泛的重視和套用，已經成為解決複雜工程分析計算問題的有效途徑，從汽車到太空梭幾乎所有的設計製造都已離不開有限元分析計算，其在機械製造、材料加工、航空航天、汽車、土木建築、電子電器、國防軍工、船舶、鐵道、石化、能源和科學研究等各個領域的廣泛使用已使設計水平發生了質的飛躍。