弹性力学及有限元PDF|Epub|txt|kindle电子书版本网盘下载

弹性力学及有限元PDF格式电子书版下载

注意：本站所有压缩包均有解压码： 点击下载压缩包解压工具

第1篇 弹性力学及有限元1

第1章 绪论1

1.1 弹性力学的内容1

1.2 弹性力学的基本假设和解题基本方法1

1.3 有限元的发展简况2

1.4 有限元法的基本思路和求解方法4

1.4.1 有限元法的基本思路4

1.4.2 有限元法的求解步骤4

1.4.3 有限元法的优缺点5

1.5 通用有限元软件结构简介6

参考文献7

第2章 弹性力学基本方程8

2.1 弹性力学的基本假设和基本概念8

2.1.1 弹性力学的基本假设8

2.1.2 弹性力学的几个基本概念8

2.2 弹性力学基本方程10

2.2.1 静力平衡方程和剪应力互等定理10

2.2.2 力的边界条件12

2.2.3 应力状态分析14

2.2.4 几何方程及应变协调方程21

2.2.5 物理方程（广义胡克（Hooke）定律）——应力与应变的关系25

2.2.6 弹性力学问题的解题方法28

2.2.7 平面应力问题和平面应变问题31

2.2.8 弹性体的位能34

2.2.9 虚位移原理与最小位能原理36

2.3 强度理论概述39

习题40

参考文献41

第3章 平面问题有限元法42

3.1 3节点三角形单元的有限元方程42

3.1.1 3节点三角形单元的位移函数和形函数42

3.1.2 3节点三角形单元的应变和应力46

3.1.3 3节点三角形单元的基本方程——节点力与节点位移的关系47

3.1.4 3节点三角形单元刚度矩阵的性质及力学意义50

3.1.5 非节点载荷的移置53

3.1.6 总体刚度矩阵的建立与分析56

3.1.7 边界约束条件的处理60

3.1.8 支反力的计算64

3.1.9 主应力、主方向的确定及计算结果的整理65

3.1.10 平面问题有限元法举例67

3.2 4节点矩形单元73

3.2.1 4节点矩形单元的位移函数73

3.2.2 4节点矩形单元的应变与应力75

3.2.3 4节点矩形单元的刚度矩阵和基本方程77

3.2.4 非节点载荷的移置79

3.2.5 总体有限元基本方程和总体刚度矩阵的建立81

3.3 6节点三角形单元83

3.3.1 6节点三角形单元的面积坐标83

3.3.2 6节点三角形单元的位移函数和形函数86

3.3.3 6节点三角形单元的应变与应力87

3.3.4 6节点三角形单元的刚度矩阵和基本方程89

3.3.5 非节点载荷的移置91

3.3.6 总体有限元基本方程和总体刚度矩阵的建立93

3.4 平面等参元简介94

3.4.1 4节点任意四边形单元的位移函数和形函数95

3.4.2 二维等参单元的数学分析97

3.4.3 二维等参元的应变、应力、刚度矩阵和等效节点力99

3.4.4 8节点四边形等参元103

3.5 高斯数值积分简介107

3.5.1 一维高斯积分107

3.5.2 二维和三维高斯积分109

3.6 平面单元精度的比较111

习题112

参考文献113

第4章 轴对称问题有限元法简介114

4.1 轴对称问题的基本概念和基本方程114

4.2 轴对称三角形单元116

4.2.1 轴对称3节点三角形单元的含义116

4.2.2 位移函数117

4.2.3 单元的应变和应力119

4.2.4 单元的基本方程——节点力与节点位移间的关系121

4.2.5 单元的刚度矩阵122

4.2.6 非节点载荷的移置123

4.2.7 单元的集合128

4.2.8 应变、应力分量的计算128

习题129

参考文献130

第5章 空间问题有限元法131

5.1 引言131

5.2 4节点四面体单元132

5.2.1 4节点四面体单元的位移函数和形函数132

5.2.2 4节点四面体单元的应变和应力134

5.2.3 4节点四面体单元的基本方程和刚度矩阵135

5.2.4 4节点四面体单元非节点载荷的移置136

5.2.5 总体有限元基本方程和总体刚度矩阵的建立137

5.3 10节点四面体单元139

5.3.1 四面体单元的体积坐标139

5.3.2 10节点四面体单元的位移函数和形函数141

5.3.3 10节点四面体单元的应变和应力142

5.3.4 10节点四面体单元的基本方程和刚度矩阵142

5.3.5 4节点48自由度四面体单元简介143

5.4 8节点六面体单元144

5.4.1 8节点六面体单元的位移函数和形函数144

5.4.2 8节点六面体单元的应变和应力145

5.4.3 8节点六面体单元的基本方程和刚度矩阵146

5.4.4 非节点载荷的移置方法147

5.5 20节点六面体单元148

5.5.1 20节点六面体单元的位移函数和形函数149

5.5.2 20节点六面体单元的应变和应力150

5.5.3 20节点六面体单元的基本方程和刚度矩阵151

5.6 空间单元精度的比较151

5.7 空间问题等参元简介152

5.7.1 空间问题等参元的数学分析153

5.7.2 六面体等参元简介159

5.7.3 四面体等参元简介163

习题165

参考文献166

第6章 杆单元和梁单元简介167

6.1 杆单元简介167

6.1.1 一维杆单元167

6.1.2 平面杆单元170

6.1.3 空间杆单元173

6.2 梁单元简介176

6.2.1 与坐标轴平行的平面梁单元176

6.2.2 平面梁单元182

6.2.3 空间梁单元184

习题186

参考文献186

第7章 板单元和壳单元简介188

7.1 薄板的基本方程188

7.1.1 薄板的基本假设188

7.1.2 薄板的位移函数189

7.1.3 薄板的应变分量和曲率190

7.1.4 薄板的应力分量190

7.1.5 薄板的内力矩191

7.2 矩形板单元简介192

7.2.1 矩形板单元的位移函数192

7.2.2 矩形板单元的应变193

7.2.3 矩形板单元的应力194

7.2.4 矩形板单元的刚度矩阵195

7.2.5 矩形板单元的等效节点力196

7.3 三角形板单元简介196

7.3.1 三角形板单元的位移函数196

7.3.2 三角形板单元的应变、应力和刚度矩阵198

7.4 壳单元简介199

7.4.1 壳单元与板单元的区别199

7.4.2 三角形壳单元199

7.5 结构单元与实体单元的连接简介203

7.5.1 位移约束方程204

7.5.2 结构单元与实体单元的连接204

习题207

参考文献208

第8章 结构动力学问题有限元法209

8.1 动力学有限元方程209

8.2 质量矩阵和阻尼矩阵211

8.2.1 质量矩阵211

8.2.2 阻尼矩阵213

8.3 无阻尼自由振动特征值问题的求解214

8.3.1 固有频率和固有振型214

8.3.2 固有振型的性质215

8.4 动力学有限元方程的求解方法——直接积分法218

8.4.1 中心差分法218

8.4.2 纽马克法220

8.5 动力学有限元方程的求解方法——振型叠加法222

8.6 动力学有限元方程求解方法稳定性和计算精度的比较225

习题226

参考文献226

第2篇 ANSYS Workbench软件应用228

第9章 ANSYS Workbench 14.5 概述228

9.1 ANSYS Workbench 14.5 简介228

9.2 ANSYS Workbench 14.5 的图形用户界面229

9.2.1 菜单栏229

9.2.2 工具箱232

9.3 ANSYS Workbench 14.5 基本操作234

9.4 Workbench与CAD软件集成设置236

习题239

参考文献239

第10章 ANSYS Workbench几何建模及案例解析240

10.1 DesignModeler几何建模简介240

10.2 DesignModeler图形用户界面240

10.2.1 菜单栏242

10.2.2 工具栏242

10.2.3 导航树243

10.3 DesignModeler几何建模案例解析243

10.4 DesignModeler特有操作248

10.4.1 多体部件体248

10.4.2 激活和冻结状态248

10.4.3 表面印记248

10.4.4 包围251

10.4.5 填充252

习题252

参考文献252

第11章 网格划分及案例解析253

11.1 Mesh图形用户界面253

11.2 Mesh网格划分方法254

11.3 MultiZone网格划分案例257

11.4 Inflation网格划分案例265

11.5 ANSYS Workbench 14.5 其他网格划分工具272

11.5.1 ICEM CFD软件简介273

11.5.2 TGrid软件简介273

习题274

参考文献274

第12章 线性静力结构分析及案例解析275

12.1 线性静力分析基础275

12.2 Workbench 14.5 与线性静力分析275

12.2.1 几何模型275

12.2.2 材料属性276

12.2.3 接触与装配类型276

12.2.4 载荷和约束277

12.2.5 Mechanical模块中常见的求解选项279

12.2.6 结果后处理280

12.3 Workbench 14.5 线性静力学分析案例解析281

12.3.1 静力学分析案例1281

12.3.2 静力学分析案例2288

习题294

参考文献294

第13章 模态分析简介与案例解析295

13.1 模态分析简介295

13.2 模态分析案例解析296

13.2.1 模态分析案例1296

13.2.2 模态分析案例2305

习题313

参考文献313