機械結構有限元分析及強度設計

《機械結構有限元分析及強度設計》是2018年北京理工大學出版社出版的圖書。

基本介紹

• 中文名：機械結構有限元分析及強度設計
• 作者：劉宏梅，曹艷麗，陳克主編
• 出版時間：2018年
• 出版社：北京理工大學出版社
• ISBN：9787568253055

內容簡介

　　《機械結構有限元分析及強度設計》從工程實際出發，將機械結構分析理論與有限元方法緊密結合，進行機械產品結構設計及特性分析，並通過諸多實例，加深對基本概念及方法的理解。其主要內容包括有限元分析的彈性力學基本知識，有限元方法基本概念，機械結構分析有限元方法的實施技術，機械產品靜、動特性分析的有限元方法，機械強度設計的基本理論與基本方法。

　　《機械結構有限元分析及強度設計》適合作為機械類本科和研究生的教材，也可供相關專業的工程設計和研究人員學習參考。

目錄

第1章 緒論

1．1 有限單元法簡介

1．1．1 有限單元法簡介

1．1．2 有限單元法的誕生及發展

1．1．3 有限單元法在機械中的套用

1．1．4 有限元分析軟體

1．2 有限單元法分析的基本步驟

1．3 機械結構有限元分析中常用的單元

1．4 單元形函式的構造

1．4．1 形函式構造的一般原理

1．4．2 形函式的性質

1．4．3 用面積坐標表達的形函式

1．5 等效節點載荷列陣

1．5．1 單元載荷的移置

1．5．2 結構載荷列陣的形成

1．5．3 載荷移置與靜力等效關係

1．6 有限元的收斂準則

習題

第2章 彈性力學基礎

2．1 彈性力學概述

2．2 t?彈性體的基本假設

2．3 彈性力學的基本概念

2．3．1 外力與內力

2．3．2 應力

2．3．3 一點的應力狀態

2．3．4 主應力

2．3．5 應變

2．4 彈性力學的基本力學方程

2．4．1 平衡方程

2．4．2 幾何方程

2．4．3 物理方程

2．4．4 邊界條件

2．4．5 變形協調方程

2．5 彈性力學問題的求解方法

2．5．1 用位移平衡微分方程求解平面問題

2．5．2 利用相容性條件按應力求解平面問題

2．6 彈性力學的基本原理和基本表達式

2．6．1 應變能

2．6．2 虛功原理

2．6．3 最小勢能原理

習題

第3章 機械強度設計

3．1 強度與失效

3．2 應力狀態與強度理論

3．3 常見的機械強度理論

3．3．1 第一強度理論

3．3．2 第二強度理論

3．3．3 第三強度理論

3．3．4 第四強度理論

3．4 常用（初始）屈服條件

3．4．1 Tresca屈服準則

3．4．2 Mises屈服準則。

3．4．3 Tresca和Mises屈服準則的比較

3．5 塑性應力應變關係的增量理論

3．5．1 應變增量與應力偏增量

3．5．2 應力增量與應變增量之間的關係

3．6 塑性應力應變關係的全量理論

3．6．1 全量理論

3．6．2 簡單載入定理

3．6．3 單一曲線假定

3．7 含裂紋的強度理論

3．7．1 張開圓型（I型）裂紋及尖端附近的應力和位移

3．7．2 滑開型（Ⅱ型）裂紋及尖端附近的應力和位移

3．7．3 漸開型（Ⅲ型）裂紋及尖端附近的應力和位移

3．7．4 應力強度因子及其求法

3．8 脆性斷裂的準則

3．8．1 應變能釋放率與G準則

3．8．2 應力強度因子與應變能釋放率之間的關係

3．8．3 脆性斷裂的K準則

3．9 彈塑性斷裂力學

3．9．1 條形塑性區簡化模型

3．9．2 裂紋張開位移COD理論

3．9．3 J積分理論

習題

第4章 ANSYS10．0軟體基本操作

4．1 ANSYS10．0軟體介紹

4．1．1 ANSYS10．0軟體的啟動與設定

4．1．2 ANSYs10．0的選單、視窗介紹

4．1．3 ANSYS10．0的退出

4．2 ANSYS機械結構分析

4．2．1 創建有限元模型

4．2．2 施載入荷進行求解

4．2．3 查看結果

習題

第5章 平面問題

5．1 引言

5．1．1 平面應力問題

5．1．2 平面應變問題

5．2 平面桿單元

5．2．1 桿單元分析

5．2．2 桿單元分析實例

5．3 平面懸臂樑單元

5．4 平面三角形單元

5．4．1 單元分析

5．4．2 三角形單元整體分析

5．4．3 套用實例

5．5 平面矩形單元

5．6 平面等參單元

5．6．1 等參單元的基本概念

5．6．2 八節點四邊形等參單元

5．6．3 等參單元的單元分析

5．7 平面梁單元有限元分析

5．7．1 問題描述

5．7．2 互動式操作分析

5．8 平面問題有限元分析

5．8．1 問題描述

5．8．2 問題分析

5．8．3 互動式操作分析

習題

第6章 軸對稱與空間問題

6．1 軸對稱問題

6．1．1 軸對稱問題的彈性力學基本方程

6．1．2 三角形截面環單元

6．1．3 軸對稱單元剛度矩陣

6．1．4 等效節點力的計算

6．1．5 整體分析

6．2 四面體單元

6．2．1 位移模式

6．2．2 四面體單元應變

6．2．3 四面體單元應力

6．2．4 四面體單元剛度矩陣

6．2．5 等效節點載荷

6．3 空間等參單元

6．3．1 十節點二次四面體單元

6．3．2 六面體等參單元

6．3．3 空間等參單元剛度矩陣

6．4 空間軸對稱等參單元

6．5 軸對稱問題有限元分析

6．5．1 問題描述

6．5．2 互動式操作分析

6．6 空間問題有限元分析

6．6．1 問題描述

6．6．2 互動式操作分析

習題

第7章 薄板彎曲問題

7．1 薄板的彎曲變形

7．1．1 克希霍夫假設

7．1．2 位移分析

7．1．3 應變分析

7．1．4 應力和應變關係

7．1．5 微分方程

7．2 矩形薄板單元分析

7．2．1 矩形單元的位移模式

7．2．2 矩形單元的剛度矩陣

7．2．3 矩形單元的等效節點力和內力矩計算

7．3 三角形薄板單元分析

7．3．1 三角形薄板單元的位移模式

7．3．2 三角形薄板單元的形狀函式

7．3．3 三角形薄板單元的剛度矩陣

7．3．4 三角形薄板單元的等效節點力和內力矩的計算

7．4 薄殼構件的滯回性能分析

7．4．1 滯回性能分析

7．4．2 SHELLl81殼單元的理解和套用

7．4．3 實例說明

習題

第8章 結構動力學分析

8．1 結構動力學方程及有限元方程．

8．1．1 單元動力學方程

8．1．2 結構整體動力學有限元方程

8．2 單元特性矩陣

8．2．1 單元質量矩陣

8．2．2 單元阻尼矩陣

8．3 固有特性分析

8．3．1 廣義特徵值數值解法

8．3．2 固有頻率和振型的計算

8．3．3 振型向量正交性

8．3．4 方程解耦合模態回響

8．4 振動系統回響分析

8．4．1 回響的分析方法

8．4．2 無阻尼系統的自由振動

8．4．3 無阻尼系統的受迫振動

8．4．4 有阻尼系統的自由振動

8．4．5 有阻尼系統的受迫振動

8．4．6 結構的瞬態回響

8．5 複雜系統動力學模型

8．6 結構振動模態分析過程實例

8．6．1 ANSYS模態分析過程簡介

8．6．2 減速器箱體模態分析

習題

參考文獻