《航空航天結構中的有限元方法》鑒於工科院校學生理論知識與工程套用的並重性，《航空航天結構中的有限元方法》分為上下兩篇。上篇介紹有限元方法的基本原理和理論基礎，融入了處理不確定工程結構問題的區間有限元的最新成果，為後面的實例分析奠定了基礎；下篇針對航空航天領域的典型結構，如機身結構、機尾翼結構、起落架結構以及衛星、火箭、飛彈的結構等，詳細介紹其有限元模型的建立、格線劃分、邊界條件的選取以及載荷施加、求解和結果分析，並把常見的桿件結構、板和殼體問題的分析融入到航空航天典型結構的分析當中。《航空航天結構中的有限元方法》還介紹了航空航天領域突出問題的工程套用，如靜力分析、動力分析和複合材料結構的有限元分析技術，以及結構疲勞和結構最佳化設計技術等。
基本介紹
- 書名：航空航天結構中的有限元方法
- 出版社：北京航空航天大學出版社
- 頁數：271頁
- 開本：16
- 品牌：北京航空航天大學出版社
- 作者：邱志平 王曉軍
- 出版日期：2012年7月1日
- 語種：簡體中文
- ISBN：7512408641, 9787512408647
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
《航空航天結構中的有限元方法》可作為高等院校航空航天、力學、機械等專業的本科生和研究生教材，也可作為上述專業工程技術及科研開發人員的參考書。
圖書目錄
上篇 有限元方法的基本理論
第1章緒論
1.1有限元法的發展、現狀和未來
1.1.1有限元法的早期工作
1.1.2有限元法的發展和現狀
1.1.3有限元法的未來
1.2有限元法在航空航天中的套用
1.2.1有限元法在航空航天領域中的套用背景
1.2.2航空結構分析
1.2.3航天結構分析
習題
第2章有限元法的基本概念和理論基礎
2.1有限元法的基本思想
2.2有限元法的基本概念
2.3彈性力學基本理論
2.4變分原理
2.5有限元平衡方程
習題
第3章桿繫結構有限元分析
3.1拉壓桿單元
3.1.1一般規定
3.1.2位移函式
3.1.3幾何關係和物理關係
3.1.4平衡關係
3.1.5坐標變換
3.2扭轉桿單元
3.3平面直梁單元
3.3.1位移函式
3.3.2梁元的剛度矩陣
3.3.3坐標變換
3.3.4等效結點載荷
3.4總體剛度矩陣和總體載荷列向量
3.5剛度矩陣的物理意義和性質
3.6位移邊界條件
3.7總剛度平衡方程的求解
3.8算例
習題
第4章平面問題有限元分析
4.1概述
4.2常應變三角形單元
4.2.1離散化
4.2.2位移模式與形函式
4.2.3基於最小勢能原理的單元特性分析
4.3單元等效結點載荷列陣
4.4矩形雙線性單元
4.4.1位移模式與形函式
4.4.2單元剛度矩陣和單元等效載荷列陣
4.4.3單元等效結點荷載矩陣
4.5應力計算結果的整理
習題
第5章空間問題有限元分析
5.1三維應力狀態
5.2四面體常應變單元
5.3直六面體單元
習題
第6章軸對稱問題的有限元分析
6.1單元位移函式
6.2單元應變與應力
6.2.1單元應變
6.2.2單元應力
6.3單元剛度矩陣
6.4整體剛度矩陣
6.5等效結點載荷
6.5.1體積力
6.5.2表面力
習題
第7章板殼問題有限元分析
7.1薄板問題的有限元法
7.1.1矩形單元的位移函式
7.1.2矩形單元的剛度矩陣
7.1.3矩形單元的等效結點載荷和內力矩
7.2薄殼問題的有限元法
7.2.1結構載荷列陣
7.2.2單元剛度矩陣
7.2.3結點應力計算
習題
第8章高階單元與等參數單元
8.1高階單元
8.1.1建立形函式的方法
8.1.2多項式的完備性
8.1.3矩形單元——Lagrange族單元
8.1.4矩形單元——Serendipity族單元
8.2平面4結點等參單元
8.2.1坐標變換與等參單元
8.2.2單元剛度矩陣的計算
8.2.3等參變換的條件和等參單元的收斂性
8.38結點曲邊等參單元
8.3.1位移函式
8.3.2等參單元等效節點載荷
習題
第9章結構動力有限元分析
9.1動力問題有限元的基本概念
9.2運動方程式
9.2.1慣性力和阻尼力
9.2.2運動方程的建立
9.2.3動力方程與靜力方程的區別
9.3質量矩陣
9.3.1集中質量矩陣
9.3.2一致質量矩陣
9.4阻尼矩陣
9.4.1單元阻尼矩陣
9.4.2總體阻尼矩陣
9.5無阻尼自由振動分析——特徵值問題
9.6振型的性質
9.6.1振型的規格化
9.6.2振型的正交性
9.7有阻尼的自由振動分析
9.8結構動力回響分析
9.8.1振型疊加法
9.8.2直接積分法
習題
第10章區間有限元分析
10.1有界不確定參數結構靜力有限元分析
10.1.1區間參數的定義
10.1.2有界不確定參數結構靜力位移問題定義
10.1.3區間參數攝動方法
10.1.4區間矩陣攝動方法
10.1.5數值算例
10.2有界不確定參數結構固有振動頻率分析
10.2.1標準區間特徵值問題
10.2.2廣義區間特徵值問題的參數頂點法
10.2.3廣義區間特徵值問題參數頂點求解定理在工程中的套用
……
下篇 有限元方法在航空天中的套用
第1章緒論
1.1有限元法的發展、現狀和未來
1.1.1有限元法的早期工作
1.1.2有限元法的發展和現狀
1.1.3有限元法的未來
1.2有限元法在航空航天中的套用
1.2.1有限元法在航空航天領域中的套用背景
1.2.2航空結構分析
1.2.3航天結構分析
習題
第2章有限元法的基本概念和理論基礎
2.1有限元法的基本思想
2.2有限元法的基本概念
2.3彈性力學基本理論
2.4變分原理
2.5有限元平衡方程
習題
第3章桿繫結構有限元分析
3.1拉壓桿單元
3.1.1一般規定
3.1.2位移函式
3.1.3幾何關係和物理關係
3.1.4平衡關係
3.1.5坐標變換
3.2扭轉桿單元
3.3平面直梁單元
3.3.1位移函式
3.3.2梁元的剛度矩陣
3.3.3坐標變換
3.3.4等效結點載荷
3.4總體剛度矩陣和總體載荷列向量
3.5剛度矩陣的物理意義和性質
3.6位移邊界條件
3.7總剛度平衡方程的求解
3.8算例
習題
第4章平面問題有限元分析
4.1概述
4.2常應變三角形單元
4.2.1離散化
4.2.2位移模式與形函式
4.2.3基於最小勢能原理的單元特性分析
4.3單元等效結點載荷列陣
4.4矩形雙線性單元
4.4.1位移模式與形函式
4.4.2單元剛度矩陣和單元等效載荷列陣
4.4.3單元等效結點荷載矩陣
4.5應力計算結果的整理
習題
第5章空間問題有限元分析
5.1三維應力狀態
5.2四面體常應變單元
5.3直六面體單元
習題
第6章軸對稱問題的有限元分析
6.1單元位移函式
6.2單元應變與應力
6.2.1單元應變
6.2.2單元應力
6.3單元剛度矩陣
6.4整體剛度矩陣
6.5等效結點載荷
6.5.1體積力
6.5.2表面力
習題
第7章板殼問題有限元分析
7.1薄板問題的有限元法
7.1.1矩形單元的位移函式
7.1.2矩形單元的剛度矩陣
7.1.3矩形單元的等效結點載荷和內力矩
7.2薄殼問題的有限元法
7.2.1結構載荷列陣
7.2.2單元剛度矩陣
7.2.3結點應力計算
習題
第8章高階單元與等參數單元
8.1高階單元
8.1.1建立形函式的方法
8.1.2多項式的完備性
8.1.3矩形單元——Lagrange族單元
8.1.4矩形單元——Serendipity族單元
8.2平面4結點等參單元
8.2.1坐標變換與等參單元
8.2.2單元剛度矩陣的計算
8.2.3等參變換的條件和等參單元的收斂性
8.38結點曲邊等參單元
8.3.1位移函式
8.3.2等參單元等效節點載荷
習題
第9章結構動力有限元分析
9.1動力問題有限元的基本概念
9.2運動方程式
9.2.1慣性力和阻尼力
9.2.2運動方程的建立
9.2.3動力方程與靜力方程的區別
9.3質量矩陣
9.3.1集中質量矩陣
9.3.2一致質量矩陣
9.4阻尼矩陣
9.4.1單元阻尼矩陣
9.4.2總體阻尼矩陣
9.5無阻尼自由振動分析——特徵值問題
9.6振型的性質
9.6.1振型的規格化
9.6.2振型的正交性
9.7有阻尼的自由振動分析
9.8結構動力回響分析
9.8.1振型疊加法
9.8.2直接積分法
習題
第10章區間有限元分析
10.1有界不確定參數結構靜力有限元分析
10.1.1區間參數的定義
10.1.2有界不確定參數結構靜力位移問題定義
10.1.3區間參數攝動方法
10.1.4區間矩陣攝動方法
10.1.5數值算例
10.2有界不確定參數結構固有振動頻率分析
10.2.1標準區間特徵值問題
10.2.2廣義區間特徵值問題的參數頂點法
10.2.3廣義區間特徵值問題參數頂點求解定理在工程中的套用
……
下篇 有限元方法在航空天中的套用
