基本介紹
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
有限單元法已經成為研究物理問題、進行工程問題設計和分析的一種重要手段。《有限元分析基礎與套用教程》以彈性力學問題和傳熱問題為工程套用背景，介紹了有限單元法的原理與實現方法、ANSYS的建模與分析方法、彈性力學平面問題的有限單元法、彈性力學平面問題的分析、等參單元、彈性力學軸對稱問題的有限單元法和傳熱問題的有限單元法。
《有限元分析基礎與套用教程》可供機械工程、材料加工工程的技術人員使用，也可供相關專業高年級本科生和研究生參考。
圖書目錄
前言
第1章 有限單元法簡介1
1.1 數值模擬方法簡介1
1.2 有限單元法的起源2
1.3 有限單元法的一般原理4
1.4 有限單元法的數學基礎10
1.5 有限元分析的基本步驟10
1.6 有限元分析的工程套用11
第2章 ANSYS的建模與分析方法18
2.1 套用有限元軟體建模與分析的步驟18
2.2 ANSYS軟體簡介19
2.2.1 ANSYS軟體的基本功能19
2.2.2 ANSYS軟體的圖形用戶界面20
2.2.3 ANSYS主選單面板20
2.2.4 ANSYS軟體的數據檔案22
2.2.5 ANSYSED簡介22
2.3 ANSYS結構分析的操作流程22
2.4 保存與讀取數據檔案38
2.5 ANSYS軟體的宏命令與參數化建模39
2.5.1 日誌檔案39
2.5.2 APDL語言與參數化建模39
2.6 ANSYS的幾何建模40
習題49
第3章 彈性力學平面問題的有限單元法51
3.1 彈性力學平面問題簡介51
3.1.1 基本變數51
3.1.2 平面應力和平面應變問題54
3.1.3 平衡方程55
3.1.4 幾何方程56
3.1.5 物理方程57
3.2 單元位移函式58
3.3 單元載荷移置63
3.4 單元剛度矩陣65
3.5 單元剛度矩陣的性質與物理意義69
3.6 整體分析70
3.6.1 剛度集成法的物理意義70
3.6.2 剛度矩陣集成的規則71
3.7 約束條件的處理73
3.8 整體剛度矩陣的特點與存儲方法74
3.9 線性方程組解法76
習題77
第4章 彈性力學平面問題的分析80
4.1 帶中心圓孔方板的應力分析80
4.1.1 問題描述80
4.1.2 建模與分析80
4.2 壩體的應力分析84
4.2.1 問題描述84
4.2.2 建模與分析84
4.3 h方法結構分析87
4.4 p方法結構分析89
4.5 ANSYS的p方法結構分析90
4.6 用動畫方式顯示計算結果95
習題96
第5章 等參單元98
5.1 四結點矩形單元98
5.2 等參單元的基本概念100
5.3 四邊形八結點等參單元101
5.4 等參單元的單元分析104
5.4.1 計算形函式對整體坐標x，y的偏導數105
5.4.2 將整體坐標系中的面積積分轉換為在局部坐標系中的面積積分106
5.4.3 用數值積分計算出單元剛度矩陣中的元素106
5.4.4 等參單元的載荷移置106
5.5 高斯積分107
5.6 六面體等參單元108
習題112
第6章 彈性力學軸對稱問題的有限元法114
6.1 用虛功方程建立有限元方程114
6.2 三結點三角形單元位移函式116
6.3 三結點三角形單元剛度矩陣117
6.4 載荷移置120
6.5 ANSYS彈性力學軸對稱問題的分析121
6.6 空心圓球的受力分析123
6.7 ANSYS軟體的坐標系125
習題126
第7章 傳熱問題的有限單元法129
7.1 熱傳導方程與換熱邊界129
7.2 加權餘量法簡介131
7.3 二維穩態溫度場分析的有限元列式134
7.4 三結點三角形單元的有限元列式136
7.5 等參單元的溫度剛度矩陣138
7.6 穩態傳熱問題溫度場分析139
7.7 瞬態傳熱問題溫度場分析143
習題150
參考文獻151
