基本介紹
- 書名:Matlab有限元結構動力學分析與工程套用
- 作者:徐斌,高躍飛,余龍
- ISBN:9787302211488
- 定價:37.00元
- 出版社:清華大學出版社
- 出版時間:2009-12-1
- 開本: 16開
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
本書共8章,系統地闡述了基於有限元和MATLAB軟體的結構動力學計算和它在工程數值仿真中的套用,包括有限元的基本方法和步驟、結構的動力特性和回響分析、單元的質量矩陣和剛度矩陣的建立及典型結構的動力學分析、工程套用和數值仿真等內容。本書可作為力學、機械、航空航天、土木、水利等專業的本科生和研究生教材,也可作為上述專業教師、工程師和科研人員的參考用書。
圖書目錄
第1章 有限元法基礎
1.1 有限元法簡介
1.2 建立有限元方程的基本方法
1.2.1 加權餘量法
1.2.2 變分方法
1.2.3 Ritz法
1.2.4 能量原理
1.3 有限元法基本步驟
1.3.1 前處理部分
1.3.2 計算各單元矩陣和單元節點載荷向量
1.3.3 系統整體剛度、質量、阻尼矩陣和節點載荷向量
1.3.4 施加位移約束條件
1.3.5 求解
第2章 結構的動力特性和回響分析
2.1 動力特性分析
2.1.1 矢量疊代法
2.1.2 子空間疊代法
2.2 時域動力回響分析
2.2.1 數值積分法
2.2.2 振型疊加法
2.3 頻響函式分析
2.3.1 比例阻尼系統(實模態分析)
2.3.2 一般阻尼系統(復模態理論)
2.4 套用問題與MATLAB程式
2.4.1 結構動力特性分析
2.4.2 結構時域動力回響分析
2.4.3 結構頻響函式分析
2.4.4 本實例所用的MATLAB函式
第3章 桁架結構
3.1 桿單元
3.1.1 局部坐標系下的桿件單元剛度矩陣
3.1.2 坐標轉換矩陣
3.1.3 單元質量矩陣
3.1.4 三維桿單元
3.2 算例
3.2.1 問題介紹
3.2.2 MATLAB程式及說明
3.2.3 計算結果
第4章 等參單元
4.1 一維單元
4.2 四邊形單元
4.3 三角形單元
4.4 三維單元
4.5 等參單元用於彈性力學分析的一般格式
4.6 數值積分方法
4.6.1 一維數值積分
4.6.2 二維和三維Gauss積分
4.7 套用問題及MATLAB程式
第5章 梁與剛架結構
5.1 基本單元分析
5.1.1 Euler-Bernoulli梁單元
5.1.2 Timoshenk0梁單元
5.1.3 考慮剪下變形的Euler-Bemoulli梁單元
5.1.4 混合梁單元
5.2 平面剛架
5.3 空間剛架
5.4 套用問題與MATLAB程式
5.4.1 靜力學問題分析
5.4.2 特徵值問題與模態分析
5.4.3 瞬態問題分析
5.4.4 頻響分析
5.5 套用問題的MATLAB函式
第6章 彈性問題
6.1 甲面問題
6.1.1 常應變三角形單元
6.1.2 矩形雙線性單元
6.2 空間與軸對稱問題
6.2.1 常應變四面體單元
6.2.2 軸對稱問題
6.3 套用問題與MATLAB程式
第7章 板結構
7.1 經典薄板彎曲理論
7.2 經典板彎曲元
7.2.1 四節點矩形單元
7.2.2 三節點三角形單元
7.3 剪下變形板元
7.4 具有位移自由度的板元
7.5 混合板元
7.6 雜交板元
7.7 非軸對稱超參數殼體單元
7.7.1 曲面單元與映射
7.7.2 位移函式
7.7.3 整體坐標中的應變
7.7.4 局部坐標中的應變與應力
7.7.5 單元剛度矩陣與節點載荷
7.7.6 單元質量矩陣
7.8 複合材料單元
7.9 套用問題與MATLAB程式
7.9.1 求一邊固支方板的頻率
7.9.2 計算
7.7 節中介紹殼體單元的
單元剛度矩陣
第8章 工程套用
8.1 結構動力學最佳化設計
8.1.1 最佳化問題基本描述
8.1.2 動力學尺寸最佳化
8.1.3 動力學拓撲最佳化
8.2 結構振動控制
8.2.1 線性二次型最優控制
8.2.2 線性定常系統的極點配置
8.2.3 線性定常系統的模態控制
8.3 結構邊界參數最佳化設計
8.4 結構故障診斷
8.4.1 基於殘餘力向量的損傷識別方法
8.4.2 數值驗證
8.5 轉子動力學分析
8.5.1 Newmark數值算法
8.5.2 影響係數法進行雙面轉子動平衡
附錄A MATLAB簡介
A.1 MATLAB使用界面
A.2 MATLAB編程簡介
A.2.1 命令檔案和函式檔案
A.2.2 變數
A.2.3 算術運算符和算術表達式
A.2.4 關係運算符和邏輯運算符
A.2.5 程式流程控制
A.2.6 函式
A.3 稀疏矩陣和符號變數及其運算
A.3.1 稀疏矩陣
A.3.2 符號變數和符號運算
參考文獻