面對(duì)尚未先修結(jié)構(gòu)力學(xué)、彈性力學(xué)、計(jì)算方法的本科生,如何講好這門課程,讓學(xué)生不要望而卻步,作者在教學(xué)中盡量從材料力學(xué)面對(duì)尚未先修結(jié)構(gòu)力學(xué)、彈性力學(xué)、計(jì)算方法的本科生,如何講好這門課程,讓學(xué)生不要望而卻步,作者在教學(xué)中盡量從材料力學(xué)等基本知識(shí)入手,深入淺出,讓學(xué)生抓住有限元方法的本質(zhì)。
為了不讓學(xué)生對(duì)有限元淺嘗輒止,在《有限元方法及其工程案例》編寫(xiě)中,作者陳雪峰、李兵、曹宏瑞結(jié)合多年的有限元教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和工程實(shí)踐,撰寫(xiě)了幾個(gè)典型工程案例,期望在教學(xué)中結(jié)合工程案例,讓學(xué)生身臨其境、學(xué)用結(jié)合;同時(shí),結(jié)合作者主持的國(guó)家杰出青年科學(xué)基金等項(xiàng)目,撰寫(xiě)了一章新型有限元方法,讓學(xué)生開(kāi)闊思路、學(xué)以創(chuàng)新。等基本知識(shí)入手,深入淺出,讓學(xué)生抓住有限元方法的本質(zhì)。
為了不讓學(xué)生對(duì)有限元淺嘗輒止,在《有限元方法及其工程案例》編寫(xiě)中,作者陳雪峰、李兵、曹宏瑞結(jié)合多年的有限元教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和工程實(shí)踐,撰寫(xiě)了幾個(gè)典型工程案例,期望在教學(xué)中結(jié)合工程案例,讓學(xué)生身臨其境、學(xué)用結(jié)合;同時(shí),結(jié)合作者主持的國(guó)家杰出青年科學(xué)基金等項(xiàng)目,撰寫(xiě)了一章新型有限元方法,讓學(xué)生開(kāi)闊思路、學(xué)以創(chuàng)新。
本書(shū)主要從有限元提出的最基本思想和思路入手,介紹了從材料力學(xué)等知識(shí)如何進(jìn)行有限元方法;然后介紹了一維、二維、三維有限元單元,以及等參數(shù)單元的構(gòu)造方法;接著介紹了有限元多場(chǎng)耦合分析、新型有限元方法等前沿內(nèi)容;最后,給出了航空發(fā)動(dòng)機(jī)、轉(zhuǎn)轍機(jī)等有限元具體工程分析案例。
前言
第1章 緒論
1.1 有限元方法的提出
1.1.1 有限元概念
1.1.2 有限元方法
1.1.3 有限元在我國(guó)的發(fā)展
1.2 有限元方法的工程應(yīng)用
1.3 新型有限元方法概述
習(xí)題
第2章 有限元方法入門基礎(chǔ)
2.1 有限元方法的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)
2.1.1 矩陣基礎(chǔ)知識(shí)
2.1.2 線性代數(shù)方程求解
2.1.3 Galerkin法——加權(quán)殘值法
2.2 桿單元力學(xué)分析引入有限元
2.2.1 桿的應(yīng)變與應(yīng)力
2.2.2 桿單元的力學(xué)分析
2.3 有限元對(duì)彈簧系統(tǒng)的分析
2.4 本章小結(jié)
習(xí)題
第3章 桿梁結(jié)構(gòu)有限元方法
3.1 桿結(jié)構(gòu)的有限元方法
3.1.1 單元?jiǎng)偠染仃囎儞Q
3.1.2 剛度矩陣的存儲(chǔ)
3.1.3 有限元計(jì)算步驟
3.2 梁結(jié)構(gòu)的有限元方法
3.2.1 梁結(jié)構(gòu)材料力學(xué)基本知識(shí)
3.2.2 梁結(jié)構(gòu)有限元分析
習(xí)題
第4章 平面與三維實(shí)體有限元單元
4.1 彈性力學(xué)基礎(chǔ)
4.1.1 彈性力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)
4.1.2 彈性力學(xué)有限元分析
4.1.3 彈性力學(xué)中平面問(wèn)題
4.2 三角形單元
4.3 四邊形單元
4.4 其他二維平面單元
4.4.1 六節(jié)點(diǎn)三角形單元
4.4.2 八節(jié)點(diǎn)矩形單元
4.5 三維實(shí)體單元
4.5.1 八節(jié)點(diǎn)六面體單元
4.5.2 二十節(jié)點(diǎn)六面體單元
習(xí)題
第5章 等參數(shù)單元
5.1 等參數(shù)單元基本格式
5.2 等參數(shù)單元的數(shù)值積分
5.3 八節(jié)點(diǎn)四邊形等參數(shù)單元
5.3.1 基本形式
5.3.2 積分選擇
習(xí)題
第6章 薄板彎曲有限元
6.1 經(jīng)典薄板彎曲的力學(xué)基本方程
6.1.1 基本假設(shè)條件
6.1.2 經(jīng)典薄板彎曲的力學(xué)基本方程
6.2 經(jīng)典薄板彎曲的有限元分析
6.3 中厚板與平面殼體單元
6.3.1 Mindlin平板單元
6.3.2 平面殼體單元
習(xí)題
第7章 有限元多場(chǎng)分析
7.1 熱傳導(dǎo)有限元分析
7.1.1 傳熱學(xué)基礎(chǔ)
7.1.2 穩(wěn)態(tài)熱分析有限元方程
7.1.3 瞬態(tài)熱分析有限元方程
7.1.4 分析實(shí)例
7.2 流體有限元分析
7.2.1 計(jì)算流體力學(xué)(CFD)工程意義
7.2.2 理想流體基本方程
7.2.3 理想流體的有限元分析
7.3 耦合分析
7.3.1 耦合分析基礎(chǔ)
7.3.2 分析實(shí)例
習(xí)題
第8章 新型小波有限元方法
8.1 基本原理和提出思路
8.2 小波有限元基本理論
8.2.1 小波分析與有限元空間
8.2.2 小波梁?jiǎn)卧獦?gòu)造
8.2.3 小波矩形薄板單元構(gòu)造
8.2.4 薄板自由振動(dòng)固有頻率分析
8.3 基于小波有限元模型的裂紋故障診斷原理
8.3.1 正問(wèn)題:裂紋數(shù)值建模
8.3.2 反問(wèn)題:裂紋故障診斷
8.4 轉(zhuǎn)子系統(tǒng)裂紋定量診斷仿真分析
習(xí)題
第9章 工程案例
9.1 承載支架強(qiáng)度校核
9.1.1 工程背景
9.1.2 分析關(guān)鍵
9.1.3 分析步驟
9.2 高速主軸模態(tài)分析
9.2.1 工程背景
9.2.2 分析步驟
9.3 水力透平流固耦合分析
9.3.1 流固耦合分析基礎(chǔ)
9.3.2 透平流固耦合分析
9.4 鐵路轉(zhuǎn)轍機(jī)底殼有限元分析
9.4.1 鐵路轉(zhuǎn)轍機(jī)底殼靜力學(xué)分析
9.4.2 鐵路轉(zhuǎn)轍機(jī)底殼模態(tài)分析
9.4.3 鐵路轉(zhuǎn)轍機(jī)底殼諧響應(yīng)分析
9.4.4 鐵路轉(zhuǎn)轍機(jī)內(nèi)部流場(chǎng)分析
9.4.5 鐵路轉(zhuǎn)轍機(jī)底殼疲勞分析
9.4.6 轉(zhuǎn)轍機(jī)底殼的模態(tài)測(cè)試
9.4.7 轉(zhuǎn)轍機(jī)底殼的掃頻實(shí)驗(yàn)
參考文獻(xiàn)