有限元分析基础与应用教程

有限元分析基础与应用教程
作者：石伟 编著
出版时间：2010
内容简介
　　有限单元法已经成为研究物理问题、进行工程问题设计和分析的一种重要手段。《有限元分析基础与应用教程》以弹性力学问题和传热问题为工程应用背景，介绍了有限单元法的原理与实现方法、ANSYS的建模与分析方法、弹性力学平面问题的有限单元法、弹性力学平面问题的分析、等参单元、弹性力学轴对称问题的有限单元法和传热问题的有限单元法。《有限元分析基础与应用教程》可供机械工程、材料加工工程的技术人员使用，也可供相关专业高年级本科生和研究生参考。
目录
前言
第1章 有限单元法简介
1.1 数值模拟方法简介
1.2 有限单元法的起源
1.3 有限单元法的一般原理
1.4 有限单元法的数学基础
1.5 有限元分析的基本步骤
1.6 有限元分析的工程应用
第2章 ANSYS的建模与分析方法
2.1 应用有限元软件建模与分析的步骤
2.2 ANSYS软件简介
2.2.1 ANSYS软件的基本功能
2.2.2 ANSYS软件的图形用户界面
2.2.3 ANSYS主菜单面板
2.2.4 ANSYS软件的数据文件
2.2.5 ANSYS ED简介
2.3 ANSYS结构分析的操作流程
2.4 保存与读取数据文件
2.5 ANSYS软件的宏命令与参数化建模
2.5.1 日志文件
2.5.2 APDL语言与参数化建模
2.6 ANSYS的几何建模
习题
第3章 弹性力学平面问题的有限单元法
3.1 弹性力学平面问题简介
3.1.1 基本变量
3.1.2 平面应力和平面应变问题
3.1.3 平衡方程
3.1.4 几何方程
3.1.5 物理方程
3.2 单元位移函数
3.3 单元载荷移置
3.4 单元刚度矩阵
3.5 单元刚度矩阵的性质与物理意义
3.6 整体分析
3.6.1 刚度集成法的物理意义
3.6.2 刚度矩阵集成的规则
3.7 约束条件的处理
3.8 整体刚度矩阵的特点与存储方法
3.9 线性方程组解法
习题
第4章 弹性力学平面问题的分析
4.1 带中心圆孔方板的应力分析
4.1.1 问题描述
4.1.2 建模与分析
4.2 坝体的应力分析
4.2.1 问题描述
4.2.2 建模与分析
4.3 ｈ方法结构分析
4.4 ｐ方法结构分析
4.5 ANSYS的ｐ方法结构分析
4.6 用动画方式显示计算结果
习题
第5章 等参单元
5.1 四结点矩形单元
5.2 等参单元的基本概念
5.3 四边形八结点等参单元
5.4 等参单元的单元分析
5.4.1 计算形函数对整体坐标x，y的偏导数
5.4.2 将整体坐标系中的面积积分转换为在局部坐标系中的面积积分
5.4.3 用数值积分计算出单元刚度矩阵中的元素
5.4.4 等参单元的载荷移置
5.5 高斯积分
5.6 六面体等参单元
习题
第6章 弹性力学轴对称问题的有限元法
6.1 用虚功方程建立有限元方程
6.2 三结点三角形单元位移函数
6.3 三结点三角形单元刚度矩阵
6.4 载荷移置
6.5 ANSYS弹性力学轴对称问题的分析
6.6 空心圆球的受力分析
6.7 ANSYS软件的坐标系
习题
第7章 传热问题的有限单元法
7.1 热传导方程与换热边界
7.2 加权余量法简介
7.3 二维稳态温度场分析的有限元列式
7.4 三结点三角形单元的有限元列式
7.5 等参单元的温度刚度矩阵
7.6 稳态传热问题温度场分析
7.7 瞬态传热问题温度场分析
习题
参考文献