機械工程中的有限元方法

內容簡介

《機械工程中的有限元方法》詳細介紹有限元方法的基礎理論、常見機械結構的建模方法以及ANSYS軟體在機械結構分析中的套用。基於彈性力學的虛功原理介紹有限元方法的基本原理，包括剛度矩陣的推導、材料模型的建立和常見機械零件的建模方法，並結合機械結構的熱分析介紹多物理場的耦合分析方法。機械零件的接觸性質和包含零件接觸特性的整機建模方法是《機械工程中的有限元方法》的落腳點。在介紹常用的接觸單元及其使用方法之後，闡述機械零件微觀粗糙表面的接觸性質、建模方法以及在有限元分析軟體中的使用方法。在介紹有限元方法和機械結構建模方法之後，結合機械結構分析的需要，介紹ANSYS軟體的經典界面和Workbench界面的使用方法，並在此基礎上，介紹基於ANSYS軟體的用戶開發工具APDL語言的使用方法。

圖書目錄

前言

第1章緒論 1

1.1 有限元法的起源和發展 1

1.2 有限元分析的過程 16

1.3 計算機輔助工程 24

練習題 31

參考文獻 32

第2章有限元法的基本原理 33

2.1 彈性力學的基本方程 33

2.2 平面問題 41

2.3 基於虛功原理的有限元方法 45

練習題 56

參考文獻 58

第3章結構分析中的常用單元 59

3.1 等參元 59

3.2 梁單元 67

3.3 殼單元 76

3.4 接觸單元 80

3.5 彈簧-阻尼單元 86

3.6 質點單元 87

練習題 87

參考文獻 88

第4章材料的力學性質和建模 89

4.1 材料的一維力學性質 89

4.2 材料的彈性、塑性和黏性性質 93

4.3 複雜應力狀態下的材料性質和強度理論 97

4.4 材料的本構關係 103

4.5 常用的材料模型 105

4.6 非線性材料的計算過程 111

練習題 116

參考文獻 117

第5章機械動態性能的分析方法 118

5.1 計算模態分析 118

5.2 試驗模態分析 125

5.3 瞬態回響分析 133

練習題 139

參考文獻 140

第6章機械結構的建模方法 141

6.1 不同類型單元的混合使用 143

6.2 格線生成算法及質量評價 147

6.3 尖角問題 157

6.4 集中力問題 166

6.5 聖維南原理與套用 179

6.6 常見機械結構的建模方法 182

練習題 209

參考文獻 211

第7章機械零件的接觸性質和整機建模方法 212

7.1 機械零件表面的幾何特徵 215

機械工程中的有限元方法

基本介紹

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