Python與有限元

《Python與有限元》是2018年水利水電出版社出版的圖書，作者是裴堯堯、肖衡林、馬強、李麗華。

基本介紹

• 書名：Python與有限元
• 作者：裴堯堯、肖衡林、馬強、李麗華
• 出版社：水利水電出版社
• 出版時間：2018年01月01日
• 頁數：272 頁
• 開本：16 開
• 裝幀：平裝
• ISBN：9787517053705 

內容簡介

本書以結構分析為主題，介紹了基於Python的有限元分析開源框架（被作者命名為Feon）的搭建過程和擴展方法。本書分為5章，主要內容包括Python、Numpy（Python著名的矩陣運算包）和Matplotlib（Python著名的二維繪圖包）簡介，Feon的框架及結構分析子包Feon.sa（structural analysis）的搭建過程，Feon中自帶單元的定義和套用，如何自定義單元、求解函式（以計算結構動力學頻率和振型為例）及子包（以滲流分析為例，定義子包ffa（fluid flow analysis）），以及Python進行有限元編程方面的建議。書中所有的程式均在Python 2.7上測試通過。

目錄

第1章 編程基礎——Python、Numpy、Matplotlib簡介

1.1 Python簡介

1.1.1 什麼是Python

1.1.2 Python及其庫安裝

1.1.3 Python入門知識

1.1.4 Python導入模組

1.2 Numpy簡介

1.3 Matplotlib簡介

第2章 有限元分析的一般過程——搭建Feon框架

2.1 什麼是Feon

2.2 Feon框架介紹

2.3 節點

2.3.1 Feon.base.NodeBase類

2.3.2 Feon.sa.node.Node類

2.4 單元

2.4.1 Feon.base.ElementBase類

2.4.2 Feon.sa.element.StructElement類

2.4.3 Feon.sa.element.SoildElement類

2.5 系統

2.5.1 Feon.base.SystemBase類

2.5.2 Feon.sa.system.System類

2.5.3 節點與單元編號

2.5.4 單元剛度矩陣組裝

2.5.5 施加邊界條件

2.5.6 聯立線性方程組

2.5.7 求解系統

第3章 Feon.sa中自帶單元類型定義過程及其套用

3.1 彈簧單元

3.1.1 一維彈簧單元

3.1.2 二維彈簧系統

3.1.3 三維彈簧單元

3.2 桿單元

3.2.1 一維桿單元

3.2.2 二維桿單元

3.2.3 三維桿單元

3.3 梁單元

3.3.1 一維梁單元

3.3.2 二維梁單元

3.3.3 三維梁單元

3.4 三角形實體單元

3.5 四面體實體單元

第4章 快速自定義

4.1 自定義單元

4.1.1 二次桿單元

4.1.2 自由度釋放的梁單元

4.1.3 高斯勒讓德數值積分函式

4.1.4 四邊形實體單元

4.1.5 四邊形Mindlin板單元

4.1.6 六面體實體單元

4.2 自定義求解函式

4.3 自定義包——滲流分析

4.3.1 節點

4.3.2 單元

4.3.3 系統

第5章 編程建議

5.1 推導單元矩陣

5.1.1 桿單元

5.1.2 三角形單元

5.2 前處理

5.2.1 自定義生成器

5.2.2 自定義類

5.2.3 套用第三方庫

5.3 後處理

5.3.1 繪製模型示意圖

5.3.2 獲取節點和單元信息

5.4 提速

5.4.1 Python/C 混合編程

5.4.2 Scipy.sparse的套用

參考文獻