有限元法:理论、格式与求解方法(第2版)·上
作者: [德]Klaus-Jurgen Bathe著;轩建平译
出版时间:2016-08
出版社:高等教育出版社
- 高等教育出版社
- 9787040453645
- 1版
- 145164
- 46254698-7
- 平装
- 16开
- 2016-08
- 600
- 514
- 理学
- 数学
- O241.82
- 力学类
- 研究生及以上
有限元法是当今工程分析和科学研究不可或缺的方法. 有限元法在科学计算领域不仅实用, 而且高效,应用广泛. 本书共12 章, 分上、下卷, 上卷包括1~5 章, 下卷包括6~12 章. 本卷主要内容包括: 有限元法应用导论, 向量、矩阵和张量, 工程分析的基本概念及有限元法导论, 有限元法的构造: 固体力学和结构力学中的线性分析, 以及等参有限单元矩阵的构造与计算. 本书所介绍的方法通用、可靠和有效, 虽然是最基本的, 但在将来很长一段时间仍会得到不断应用. 这些方法也将成为该领域最新发展的基础. 本书原著作者克劳斯- 佑庚·巴特(Klaus-Jürgen Bathe) 教授在美国麻省理工学院(MIT) 的网页(http://meche.mit.edu/people/faculty/kjb@mit.edu) 有大量的资料, 如学术论文、讲课视频、习题解答和电子教案等, 可供读者学习、研究与使用.
本书内容全面, 实例丰富, 适合高年级本科生和研究生的课程学习, 也可作为从事有限元研究的专业人员和工程技术人员的参考资料, 还可供在模拟科学和工程领域的应用数学家和工程师阅读使用.
前辅文
第 1 章 有限元法应用导论
1.1 引言
1.2 物理问题、数学模型和有限元解
1.3 有限元分析是计算机辅助工程的组成部分
1.4 一些最新研究成果
第 2 章 向量、矩阵和张量
2.1 引言
2.2 矩阵概述
2.3 向量空间
2.4 张量的定义
2.5 对称特征问题 ${\bf {Av =\lambda {\bf v $
2.6 Rayleigh 商和特征值的极小极大特性
2.7 向量模和矩阵模
2.8 习题
第 3 章 工程分析的基本概念及有限元法导论
3.1 引言
3.2 离散系统数学模型的解
3.2.1 稳态问题
3.2.2 传播问题
3.2.3 特征值问题
3.2.4 关于解的性质
3.2.5 习题
3.3 连续系统数学模型的求解
3.3.1 微分形式
3.3.2 变分形式
3.3.3 加权余量法和里茨法
3.3.4 微分形式、Galerkin 形式、虚位移原理和有限元解法简介
3.3.5 有限差分法和能量法
3.3.6 习题
3.4 约束的施加
3.4.1 Lagrange 乘子法和罚函数法概述
3.4.2 习题
第 4 章 有限元法的构造: 固体力学和结构力学中的线性分析
4.1 引言
4.2 基于位移的有限元方法构造
4.2.1 有限元平衡方程组的一般推导
4.2.2 位移边界条件的施加
4.2.3 某些具体问题的广义坐标模型
4.2.4 结构特性和载荷的集总
4.2.5 习题
4.3 分析结果的收敛性
4.3.1 模型问题和收敛性的定义
4.3.2 单调收敛准则
4.3.3 单调收敛有限元解: Ritz 解
4.3.4 有限元解的性质
4.3.5 收敛率
4.3.6 应力计算和误差估计
4.3.7 习题
4.4 非协调有限元和混合有限元模型
4.4.1 基于位移的非协调模型
4.4.2 混合格式
4.4.3 不可压缩分析的混合插值位移/压力格式
4.4.4 习题
4.5 不可压缩介质和结构问题分析的 inf-sup 条件
4.5.1 从收敛性导出 inf-sup 条件
4.5.2 从矩阵方程推导 inf-sup 条件
4.5.3 常 (物理) 压力模式
4.5.4 伪压力模式: 完全不可压缩情况
4.5.5 伪压力模式: 几乎不可压缩情况
4.5.6 Inf-sup 检验
4.5.7 在结构单元中的应用: 等参梁元
4.5.8 习题
第 5 章 等参有限单元矩阵的构造与计算
5.1 引言
5.2 杆单元等参刚度矩阵的推导
5.3 连续介质单元的构造
5.3.1 四边形单元
5.3.2 三角形元
5.3.3 收敛性考虑
5.3.4 总体坐标系中的单元矩阵
5.3.5 不可压缩介质的基于位移/压力的单元
5.3.6 习题
5.4 结构单元的构造
5.4.1 梁单元和轴对称壳单元
5.4.2 板单元和一般壳体单元
5.4.3 习题
5.5 数值积分
5.5.1 使用多项式插值
5.5.2 牛顿 -- 柯特斯公式 (一重积分)
5.5.3 高斯公式 (一重积分)
5.5.4 二重和三重积分
5.5.5 合适的数值积分阶
5.5.6 降阶积分和选择性积分
5.5.7 习题
5.6 等参有限元计算机程序的实现
参考文献
索引
译者后记