有限元法程序設(shè)計及應(yīng)用

定　價：￥48.00

作　者：	高希光，于國強，張盛，宋迎東
出版社：	華中科技大學(xué)出版社
叢編項：
標(biāo)　簽：	暫缺

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ISBN：	9787568093293	出版時間：	2023-08-01	包裝：	平裝
開本：	16開	頁數(shù)：		字數(shù)：

內(nèi)容簡介

　　本書共分為9章，主要內(nèi)容包含有限元基本原理、有限元計算流程和編程技巧以及構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的有限元實現(xiàn)方法。在有限元基本理論的基礎(chǔ)上，將計算機程序設(shè)計與有限元理論結(jié)合，系統(tǒng)闡述杭架結(jié)構(gòu)、平面問題、材料非線性問題、動力學(xué)問題的有限元計算流程和編程技巧。*后，以一個實際結(jié)構(gòu)優(yōu)化的算例，詳細描述了結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的有限元實現(xiàn)方法。本書適合力學(xué)、機械、動力、航空航天、土木、水利等專業(yè)本科生和研究生的教材，也可作為上述專業(yè)教師和工程技術(shù)及科研開發(fā)人員的參考書。

作者簡介

　　高希光，南京航空航天大學(xué)能源與動力學(xué)院，教授，博士生導(dǎo)師。學(xué)習(xí)經(jīng)歷：2008—2010，南京航空航天大學(xué)，博士后；2003—2008，南京航空航天大學(xué)，航空宇航推進理論與工程，博士；1999—2003，南京航空航天大學(xué)，飛行器動力工程，本科。工作經(jīng)歷：2016—現(xiàn)在，南京航空航天大學(xué)，教授，博士生導(dǎo)師；2015—2016，美國特拉華大學(xué)，訪問學(xué)者；2010—2016，南京航空航天大學(xué)，教師，副教授?？蒲谐晒褐鞒謬易匀豢茖W(xué)基金面上項目、青年科學(xué)基金項目、航空基金、江蘇省博士后科學(xué)基金、中央高校基本科研業(yè)務(wù)費專項基金等*和省部級研究課題；作為骨干成員參與國防973項目、國家自然科學(xué)基金面上項目、總裝預(yù)研項目、空裝預(yù)研項目、中航產(chǎn)學(xué)研等*和省部級十余項。以第一作者或通訊作者在《Materials & Design》、《Journal of the European Ceramic Society》、《Composite Part B》、《International journal of damage mechanics》、《Journal of Applied Mechanics》等權(quán)威期刊上發(fā)表學(xué)術(shù)論文二十余篇；獲得省部級科技進步獎1項。目前，指導(dǎo)在讀研究生4名，協(xié)助指導(dǎo)博士生3名，協(xié)助指導(dǎo)碩士生2名。指導(dǎo)江蘇省研究生創(chuàng)新基金1項，指導(dǎo)優(yōu)秀博士創(chuàng)新基金1項。

圖書目錄

第1章緒論1
1.1 引言1
1.2 以桿單元為例介紹有限元法的計算流程3
1.3 桿單元有限元法的C語言實現(xiàn)11
1.4 彈性力學(xué)基本方程32
1.5 小結(jié)與習(xí)題38

第2章平面三節(jié)點三角形單元39
2.1 位移函數(shù)39
2.2 形函數(shù)42
2.3 單元剛度矩陣43
2.4 等效節(jié)點載荷45
2.5 導(dǎo)出有限元方程48
2.6 總體剛度矩陣和載荷向量的合成49
2.7 應(yīng)力計算49
2.8 平面三節(jié)點三角形單元的C語言實現(xiàn)50
2.9 小結(jié)與習(xí)題67

第3章軸對稱的有限元法68
3.1 軸對稱問題的基本方程68
3.2 對稱體的離散化70
3.3 位移函數(shù)70
3.4 單元的應(yīng)變和應(yīng)力72
3.5 單元剛度矩陣73
3.6 結(jié)構(gòu)剛度矩陣77
3.7 等效節(jié)點載荷77
3.8 應(yīng)力計算80

第4章平面等參單元82
4.1 位移函數(shù)82
4.2 形函數(shù)83
4.3 單元剛度矩陣84
4.4 等效節(jié)點載荷87
4.5 高斯積分89
4.6 導(dǎo)出有限元方程91
4.7 總體剛度矩陣和載荷向量的合成92
4.8 應(yīng)力計算93
4.9 平面四節(jié)點等參單元的C語言實現(xiàn)94
4.10 小結(jié)與習(xí)題105

第5章三維等參單元與高階單元106
5.1 拉格朗日插值函數(shù)106
5.2 九節(jié)點正方形單元的形函數(shù)106
5.3 八節(jié)點正方形單元的位移函數(shù)108
5.4 正六面體單元的形函數(shù)109
5.5 構(gòu)造形函數(shù)的畫線(面)法109
5.6 六節(jié)點三角形單元110
5.7 三維等參變換111
5.8 導(dǎo)數(shù)之間的變換113
5.9 體積微元、面積微元的變換114
5.10 自然坐標(biāo)為面積(或體積)坐標(biāo)時的變換公式116
5.11 等參變換的條件117
5.12 等參單元的收斂性118
5.13 等參單元用于分析彈性力學(xué)問題的一般格式120

第6章材料損傷非線性有限元123
6.1 材料的非線性力學(xué)行為和增量法123
6.2 增量基本方程126
6.3 增量虛位移原理128
6.4 ANSYS用戶自定義子程序(UPFs)簡介130
6.5 連續(xù)介質(zhì)損傷力學(xué)理論138
6.6 針刺CMCs損傷本構(gòu)方程的建立140
6.7 針刺CMCs二次開發(fā)計算流程143
6.8 本構(gòu)模型驗證147

第7章動力學(xué)問題的有限元法158
7.1 基本方程158
7.2 有限元方程的解法160
7.3 彈性桿振動的程序?qū)崿F(xiàn)161
7.4 彈性桿振動的C 程序164
7.5 有限元模態(tài)分析167
7.6 葉片模態(tài)分析的C 程序170

第8章結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的有限元實現(xiàn)182
8.1 結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的基本概念182
8.2 遺傳算法184
8.3 形狀優(yōu)化的程序?qū)崿F(xiàn)187

參考文獻209