图书介绍
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- 韩清凯，孙伟主编 著
- 出版社： 北京：科学出版社
- ISBN：9787030368713
- 出版时间：2013
- 标注页数：210页
- 文件大小：10MB
- 文件页数：218页
- 主题词：机械设计－有限元法－高等学校－教材
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图书目录
第1章 弹性力学基础理论1
1.1弹性力学的基本概念1
1.1.1弹性力学及其基本假设1
1.1.2外力与内力2
1.1.3应力3
1.1.4应变5
1.2应力状态的描述6
1.2.1应力坐标变换6
1.2.2任意截面上的应力分解8
1.2.3主应力及其求解方法10
1.3应力平衡微分方程12
1.4几何方程14
1.5应变状态的描述17
1.6相容性条件18
1.7物理方程19
1.7.1广义胡克定律20
1.7.2线弹性结构的物理方程20
1.7.3用位移表达的平衡微分方程22
1.8边界条件23
1.8.1应力边界条件23
1.8.2位移边界条件25
1.8.3圣维南原理25
习题26
第2章 弹性力学典型问题及其解法28
2.1平面问题28
2.1.1平面应力问题28
2.1.2平面应变问题29
2.2空间轴对称问题30
2.3板壳问题33
2.3.1板壳问题简介33
2.3.2薄板弯曲问题的基本方程34
2.4弹性力学问题的一般求解方法36
2.4.1弹性力学问题解法概述36
2.4.2位移法37
2.4.3应力法38
2.4.4用多项式（Airy应力函数）求解平面问题39
2.5弹性力学分析的能量法42
2.5.1能量法的基本原理42
2.5.2瑞利-里兹法44
2.5.3弹性力学问题的虚位移原理46
2.6机械结构的强度失效准则47
2.6.1材料力学实验知识47
2.6.2最大主应力准则48
2.6.3最大剪应力准则49
2.6.4最大变形能准则49
2.6.5最大剪应力准则与最大变形能准则的对比50
习题51
第3章 机械结构动力学与振动基本理论53
3.1机械结构动力学的基本概念53
3.1.1动力学系统的自由度53
3.1.2单自由度系统的动力学分析54
3.2多自由度系统57
3.2.1多自由度振动系统的运动方程57
3.2.2固有频率、主振型和方程解耦58
3.2.3多自由度系统的受迫振动60
3.2.4多自由度振动系统分析举例61
3.3连续体系统64
3.3.1杆的自由振动64
3.3.2杆的强迫振动67
习题68
第4章 平面问题的有限元法70
4.1平面三角形单元的单元刚度矩阵推导70
4.2利用平面三角形单元进行结构整体分析76
4.2.1单元的组集76
4.2.2边界条件的引入78
4.3有限元法的实施步骤81
4.4平面三角形单元举例84
习题91
第5章 杆单元和梁单元93
5.1杆件结构的有限元分析方法93
5.1.1一维杆单元93
5.1.2平面杆单元98
5.1.3空间杆单元101
5.2平面梁单元102
5.2.1平面悬臂梁的解析分析102
5.2.2平面梁单元的分析与求解104
5.2.3平面梁单元举例108
5.3空间梁单元分析111
5.3.1空间梁单元的节点坐标111
5.3.2空间梁单元的坐标变换111
5.3.3空间梁单元的单元特性114
习题115
第6章 单元的形函数117
6.1形函数构造的一般原理117
6.1.1常见单元的形函数117
6.1.2位移插值函数的构造方法124
6.2形函数的基本性质127
6.3用面积坐标表达的形函数128
6.4形函数与有限元解的收敛性130
6.5利用单元形函数进行节点载荷等效131
6.5.1单元载荷的移置131
6.5.2结构整体载荷列阵的形成132
6.5.3载荷移置与静力等效关系133
6.6利用形函数原理构造三维实体单元134
习题139
第7章 等参数单元141
7.1等参元的基本概念141
7.2 4节点四边形等参元145
7.3 8节点二次四边形等参元148
7.4 20节点三维空间等参元149
7.5高斯积分法简介152
7.6等参元举例153
习题161
第8章 板壳问题的有限元法163
8.1四边形薄板单元163
8.1.1四边形薄板单元的位移模式163
8.1.2四边形薄板单元的单元刚度矩阵165
8.1.3用局部坐标表示的四边形薄板单元165
8.2三角形薄板弯曲单元167
8.2.1三角形薄板单元的位移模式和单元刚度矩阵167
8.2.2用面积坐标表示的三角形薄板单元169
8.3考虑剪切的Mindlin板单元170
8.4壳体弯曲单元171
8.4.1三角形壳体单元172
8.4.2矩形壳体单元174
8.4.3从三维实体退化的壳体单元176
8.4.4轴对称薄壳单元180
8.5板壳单元举例183
习题190
第9章 机械结构动力学分析的有限元法191
9.1单元动力学方程的建立191
9.1.1位移、速度和加速度矩阵191
9.1.2单元动力学方程的推导192
9.1.3单元质量矩阵和单元阻尼矩阵193
9.2 机械结构整体动力学方程的建立194
9.3机械结构固有特性的有限元分析195
9.3.1固有频率和固有振型的定义195
9.3.2固有频率和固有振型的求解方法196
9.4机械结构动力学响应的有限元分析198
9.4.1直接积分法198
9.4.2振型叠加法202
9.5机械结构动力学有限元举例204
9.5.1固有频率求解204
9.5.2动响应求解206
习题208
参考文献210