彈性力學(xué)及有限元

前言
第1篇彈性力學(xué)及有限元
第1章緒論
1.1彈性力學(xué)的內(nèi)容
1.2彈性力學(xué)的基本假設(shè)和解題基本方法
1.3有限元的發(fā)展簡況
1.4有限元法的基本思路和求解方法
1.4.1有限元法的基本思路
1.4.2有限元法的求解步驟
1.4.3有限元法的優(yōu)缺點
1.5通用有限元軟件結(jié)構(gòu)簡介
參考文獻(xiàn)
第2章彈性力學(xué)基本方程
2.1彈性力學(xué)的基本假設(shè)和基本概念
2.1.1彈性力學(xué)的基本假設(shè)
2.1.2彈性力學(xué)的幾個基本概念
2.2彈性力學(xué)基本方程
2.2.1靜力平衡方程和剪應(yīng)力互等定理\t
2.2.2力的邊界條件
2.2.3應(yīng)力狀態(tài)分析\t
2.2.4幾何方程及應(yīng)變協(xié)調(diào)方程\t
2.2.5物理方程（廣義胡克（Hooke）定律）——應(yīng)力與應(yīng)變的關(guān)系
2.2.6彈性力學(xué)問題的解題方法
2.2.7平面應(yīng)力問題和平面應(yīng)變問題
2.2.8彈性體的位能
2.2.9虛位移原理與最小位能原理\t
2.3強(qiáng)度理論概述
習(xí)題
參考文獻(xiàn)
第3章平面問題有限元法
3.13節(jié)點三角形單元的有限元方程
3.1.13節(jié)點三角形單元的位移函數(shù)和形函數(shù)
3.1.23節(jié)點三角形單元的應(yīng)變和應(yīng)力
3.1.33節(jié)點三角形單元的基本方程——節(jié)點力與節(jié)點位移的關(guān)系
3.1.43節(jié)點三角形單元剛度矩陣的性質(zhì)及力學(xué)意義
3.1.5非節(jié)點載荷的移置
3.1.6總體剛度矩陣的建立與分析
3.1.7邊界約束條件的處理
3.1.8支反力的計算
3.1.9主應(yīng)力、主方向的確定及計算結(jié)果的整理
3.1.10平面問題有限元法舉例
3.24節(jié)點矩形單元
3.2.14節(jié)點矩形單元的位移函數(shù)
3.2.24節(jié)點矩形單元的應(yīng)變與應(yīng)力
3.2.34節(jié)點矩形單元的剛度矩陣和基本方程
3.2.4非節(jié)點載荷的移置
3.2.5總體有限元基本方程和總體剛度矩陣的建立
3.36節(jié)點三角形單元
3.3.16節(jié)點三角形單元的面積坐標(biāo)
3.3.26節(jié)點三角形單元的位移函數(shù)和形函數(shù)
3.3.36節(jié)點三角形單元的應(yīng)變與應(yīng)力
3.3.46節(jié)點三角形單元的剛度矩陣和基本方程
3.3.5非節(jié)點載荷的移置
3.3.6總體有限元基本方程和總體剛度矩陣的建立
3.4平面等參元簡介
3.4.14節(jié)點任意四邊形單元的位移函數(shù)和形函數(shù)
3.4.2二維等參單元的數(shù)學(xué)分析
3.4.3二維等參元的應(yīng)變、應(yīng)力、剛度矩陣和等效節(jié)點力
3.4.48節(jié)點四邊形等參元
3.5高斯數(shù)值積分簡介
3.5.1一維高斯積分
3.5.2二維和三維高斯積分
3.6平面單元精度的比較
習(xí)題
參考文獻(xiàn)
第4章軸對稱問題有限元法簡介
4.1軸對稱問題的基本概念和基本方程
4.2軸對稱三角形單元
4.2.1軸對稱3節(jié)點三角形單元的含義
4.2.2位移函數(shù)
4.2.3單元的應(yīng)變和應(yīng)力
4.2.4單元的基本方程——節(jié)點力與節(jié)點位移間的關(guān)系
4.2.5單元的剛度矩陣
4.2.6非節(jié)點載荷的移置
4.2.7單元的集合
4.2.8應(yīng)變、應(yīng)力分量的計算
習(xí)題
參考文獻(xiàn)
第5章空間問題有限元法
5.1引言
5.24節(jié)點四面體單元
5.2.14節(jié)點四面體單元的位移函數(shù)和形函數(shù)
5.2.24節(jié)點四面體單元的應(yīng)變和應(yīng)力
5.2.34節(jié)點四面體單元的基本方程和剛度矩陣
5.2.44節(jié)點四面體單元非節(jié)點載荷的移置
5.2.5總體有限元基本方程和總體剛度矩陣的建立
5.310節(jié)點四面體單元
5.3.1四面體單元的體積坐標(biāo)
5.3.210節(jié)點四面體單元的位移函數(shù)和形函數(shù)
5.3.310節(jié)點四面體單元的應(yīng)變和應(yīng)力
5.3.410節(jié)點四面體單元的基本方程和剛度矩陣
5.3.54節(jié)點48自由度四面體單元簡介
5.48節(jié)點六面體單元
5.4.18節(jié)點六面體單元的位移函數(shù)和形函數(shù)
5.4.28節(jié)點六面體單元的應(yīng)變和應(yīng)力
5.4.38節(jié)點六面體單元的基本方程和剛度矩陣
5.4.4非節(jié)點載荷的移置方法\t
5.520節(jié)點六面體單元
5.5.120節(jié)點六面體單元的位移函數(shù)和形函數(shù)
5.5.220節(jié)點六面體單元的應(yīng)變和應(yīng)力
5.5.320節(jié)點六面體單元的基本方程和剛度矩陣
5.6空間單元精度的比較
5.7空間問題等參元簡介
5.7.1空間問題等參元的數(shù)學(xué)分析
5.7.2六面體等參元簡介
5.7.3四面體等參元簡介
習(xí)題
參考文獻(xiàn)
第6章桿單元和梁單元簡介
6.1桿單元簡介
6.1.1一維桿單元
6.1.2平面桿單元
6.1.3空間桿單元
6.2梁單元簡介
6.2.1與坐標(biāo)軸平行的平面梁單元
6.2.2平面梁單元
6.2.3空間梁單元
習(xí)題
參考文獻(xiàn)
第7章板單元和殼單元簡介
7.1薄板的基本方程
7.1.1薄板的基本假設(shè)
7.1.2薄板的位移函數(shù)
7.1.3薄板的應(yīng)變分量和曲率
7.1.4薄板的應(yīng)力分量
7.1.5薄板的內(nèi)力矩
7.2矩形板單元簡介
7.2.1矩形板單元的位移函數(shù)
7.2.2矩形板單元的應(yīng)變
7.2.3矩形板單元的應(yīng)力
7.2.4矩形板單元的剛度矩陣
7.2.5矩形板單元的等效節(jié)點力
7.3三角形板單元簡介
7.3.1三角形板單元的位移函數(shù)
7.3.2三角形板單元的應(yīng)變、應(yīng)力和剛度矩陣
7.4殼單元簡介
7.4.1殼單元與板單元的區(qū)別
7.4.2三角形殼單元
7.5結(jié)構(gòu)單元與實體單元的連接簡介
7.5.1位移約束方程
7.5.2結(jié)構(gòu)單元與實體單元的連接
習(xí)題
參考文獻(xiàn)
第8章結(jié)構(gòu)動力學(xué)問題有限元法
8.1動力學(xué)有限元方程
8.2質(zhì)量矩陣和阻尼矩陣
8.2.1質(zhì)量矩陣
8.2.2阻尼矩陣
8.3無阻尼自由振動特征值問題的求解
8.3.1固有頻率和固有振型
8.3.2固有振型的性質(zhì)
8.4動力學(xué)有限元方程的求解方法——直接積分法
8.4.1中心差分法
8.4.2紐馬克法
8.5動力學(xué)有限元方程的求解方法——振型疊加法
8.6動力學(xué)有限元方程求解方法穩(wěn)定性和計算精度的比較
習(xí)題
參考文獻(xiàn)
第2篇ANSYS Workbench軟件應(yīng)用
第9章ANSYS Workbench 14.5 概述
9.1ANSYS Workbench 14.5 簡介
9.2ANSYS Workbench 14.5 的圖形用戶界面
9.2.1菜單欄
9.2.2工具箱
9.3ANSYS Workbench 14.5基本操作
9.4Workbench與CAD軟件集成設(shè)置
習(xí)題
參考文獻(xiàn)
第10章ANSYS Workbench幾何建模及案例解析
10.1DesignModeler幾何建模簡介
10.2DesignModeler圖形用戶界面
10.2.1菜單欄
10.2.2工具欄
10.2.3導(dǎo)航樹
10.3DesignModeler幾何建模案例解析
10.4DesignModeler特有操作
10.4.1多體部件體（Multibody Parts）
10.4.2激活和凍結(jié)狀態(tài)
10.4.3表面印記（Imprint Faces）
10.4.4包圍(Enclosure)
10.4.5填充(Fill)
習(xí)題
參考文獻(xiàn)
第11章網(wǎng)格劃分及案例解析
11.1Mesh圖形用戶界面
11.2Mesh網(wǎng)格劃分方法
11.3MultiZone網(wǎng)格劃分案例
11.4Inflation網(wǎng)格劃分案例
11.5ANSYS Workbench 14.5 其他網(wǎng)格劃分工具
11.5.1ICEM CFD軟件簡介
11.5.2TGrid軟件簡介
習(xí)題
參考文獻(xiàn)
第12章線性靜力結(jié)構(gòu)分析及案例解析
12.1線性靜力分析基礎(chǔ)
12.2Workbench 14.5 與線性靜力分析
12.2.1幾何模型
12.2.2材料屬性
12.2.3接觸與裝配類型
12.2.4載荷和約束
12.2.5Mechanical模塊中常見的求解選項
12.2.6結(jié)果后處理
12.3Workbench 14.5 線性靜力學(xué)分析案例解析
12.3.1靜力學(xué)分析案例1
12.3.2靜力學(xué)分析案例2
習(xí)題
參考文獻(xiàn)
第13章模態(tài)分析簡介與案例解析
13.1模態(tài)分析簡介
13.2模態(tài)分析案例解析
13.2.1模態(tài)分析案例1
13.2.2模態(tài)分析案例2
習(xí)題
參考文獻(xiàn)