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內容簡介

《有限單元法基礎（第2版）》共分為7章，包括緒論、變形體虛位移原理、杆件體係結構單元分析、杆件體係結構的整體分析、平麵問題有限元分析、空間問題與軸對稱問題以及彈性闆殼有限元分析初步等內容。本次修編對內容構架未做大的改變，在保持本科教學基本要求的前提下，考慮到當前研究生入學時的知識水平和研究生教學的要求，新增瞭關於力學建模、逐步精細化分析技術、闆殼分析的加深內容和工程分析中的若乾問題等教學內容。
《有限單元法基礎（第2版）》可供土木、交通、水利和工程力學專業本科教學和部分土木、交通、水利專業的研究生使用，也可作為有關工程技術人員學習有限單元法的入門參考書。

作者簡介

王煥定，哈爾濱工業大學教授，博導。1964年畢業於西安冶金建築學院（現西安建築科技大學）應用力學專業，一直從事力學教學工作，1987年擔任結構力學教研室主任，l990年評為教授，l997年聘為博導。曾為中國建築學會建築結構計算機應用學組成員，黑龍江省力學學會理事，高等學校工科力學課程教學指導委員會委員（1990-2000）。現任中國工程抗震理論及計算軟件專業委員會主任。1993年獲黑龍江省教育係統勞動模範稱號，1995年獲寶鋼優秀教師稱號，1998年獲全國優秀教師稱號，2005年所負責的課程（結構力學）被評為guo傢級精品課程，2007年獲得guo傢級教學名師奬，2008年所主持的力學課程教學團隊被評為guo傢級教學團隊。編著、譯著結構力學、有限單元法等教材9套。

目錄

主要符號錶
第1章 緒論
1-1 有限單元法的分析過程
1-2 有限單元法發展概況
1-3 學習指導

第2章 變形體虛位移原理
2-1 彈性力學的基本方程及其矩陣錶示
2-1-1 平衡（運動）微分方程
2-1-2 小變形的幾何方程（位移一應變關係）
2-1-3 邊界條件（邊界處平衡和協調條件）
2-1-4 綫性彈性體的物理方程（本構關係）
2-1-5 物理量的矩陣錶示
2-1-6 彈性力學基本方程的矩陣錶示
2-2 外力總虛功·虛位移原理錶述和證明
2-2-1 彈性力學平麵問題外力總虛功
2-2-2 變形體虛位移原理錶述和證明
2-3 最小勢能原理及裏茲法
2-3-1 最小勢能原理
2-3-2 最小勢能原理與位移法
2-3-3 裏茲法
2-4 結論與討論
2-4-1 主要結論
2-4-2 一些討論
習題

第3章 杆件體係結構單元分析
3-1 引言
3-1-1 關於離散化問題
3-1-2 杆件體係結構虛位移原理（虛功方程）
3-1-3 杆件體係結構總勢能錶達式
3-2 等直杆單元的單元分析
3-2-1 拉（壓）杆單元
3-2-2 扭轉杆單元
3-2-3 隻計彎麯的杆單元
3-2-4 考慮軸嚮變形的彎麯單元——平麵自由式單元
3-2-5 有約束單元
3-2-6 空間自由式單元
3-2-7 考慮剪切時的平麵自由式單元
3-2-8 有剛域單元
3-2-9 單元分析小結
3-2-10 單元分析舉例
3-3 杆件體係結構單元分析的物理實質
3-3-1 單元剛度矩陣的性質
3-3-2 單元分析的物理實質
3-4 杆件體係結構單元剛度矩陣和等效結點荷載子程序
3-4-1 一些公共的自定義數據類型部分
3-4-2 單元剛度矩陣子程序（局部坐標係）源程序
3-4-3 單元等效結點荷載子程序（局部坐標係）
3-5 結論與討論
3-5-1 主要結論
3-5-2 一些討論
習題

第4章 杆件體係結構的整體分析
4-1 坐標轉換
4-1-1 坐標係單位矢量間的轉換關係
4-1-2 各單元物理量的轉換
4-1-3 整體單元剛度矩陣舉例
4-2 結構整體剛度方程
4-2-1 用最小勢能原理進行結構整體分析
4-2-2 直接剛度法集裝整體剛度方程的規則
4-2-3 直接剛度法集裝整體剛度方程舉例
4-3 結構整體剛度矩陣的性質
4-3-1 性質
4-3-2 元素物理意義
4-4 整體分析的物理實質
4-5 邊界條件處理
4-5-1 “劃零置一”法
4-5-2 乘大數法
4-5-3 斜支承處理
4-6 單元內力的計算
4-6-1 單元杆端內力（軸力、剪力、彎矩等）的計算
4-6-2 單元內任一截麵的內力
4-7 程序調試中關鍵量的速算方法
4-7-1 整體剛度矩陣元素速算方法
4-7-2 綜閤等效結點荷載元素的速算方法
4-7-3 已知結構的結點位移求指定單元杆端力的速算方法
4-8 杆件體係結構靜力分析程序功能及力學建模的簡要說明
4-8-1 杆件體係結構靜力分析程序功能的簡要說明
4-8-2 杆件體係結構靜力分析力學建模的簡要說明
4-9 結論與討論
4-9-1 主要結論
4-9-2 一些討論
習題

第5章 平麵問題有限元分析
5-1 引言
5-1-1 結構離散化
5-1-2 平麵問題的總勢能錶達式
5-2 常應變三角形單元
5-2-1 單元結點位移和結點力
5-2-2 用麵積坐標建立單元位移場
5-2-3 基於最小勢能原理的單元分析
5-2-4 計算實例
5-2-5 收斂準則
5-3 矩形雙綫性單元
5-3-1 用正則坐標建立單元位移場
5-3-2 應變矩陣和應力矩陣
5-3-3 單元剛度矩陣和單元等效荷載矩陣
5-3-4 計算結果整理
5-3-5 計算實例
5-4 平麵問題計算程序PSTE的簡要說明
5-5 平麵等參數單元
5-5-1 基本概念
5-5-2 幾種常用單元描述和位移模式
5-5-3 等參元單元特性分析
5-5-4 數值積分
5-5-5 作等參元分析時必須注意的事項
5-5-6 計算實例
5-5-7 二維和三維彈性分析計算程序簡要說明
5-6 Wi1son非協調元
5-6-1 雙綫性單元計算純彎麯問題的誤差
5-6-2 wi1son非協調元錶述
5-6-3 wi1son非協調元的收斂性
5-7 結論與討論
5-7-1 主要結論
5-7-2 一些討論
習題

第6章 空間問題與軸對稱問題
6-1 空間問題
6-1-1 常應變四麵體單元
6-1-2其他單元形式形函數
6-1-3 三維等參元單元分析
6-1-4 算例
6-2 軸對稱問題
6-2-1 離散化
6-2-2 三角形環單元
6-3 結論與討論
6-3-1 主要結論
6-3-2 一些討論
習題

第7章 彈性闆殼有限元分析初步
7-1 彈性薄闆基本理論
7-2 矩形（12自由度）薄闆單元分析
7-2-1 單元位移場建立
7-2-2 非完全協調元的收斂性準則
7-2-3 單元分析
7-3 柱殼分析的矩形平麵殼體單元
7-3-1 單元分析（局部坐標）
……
主要參考文獻

前言/序言

本書是21世紀之初高等教育齣版社齣版的“新世紀土木工程係列教材”之一，基於當時的認識及齣於良好的願望，認為21世紀土木類本科生應該必須掌握計算力學的基礎內容——有限單元法基礎。但是近10年來本科和研究生教學的實踐錶明，因高等教育步入大眾化發展階段，當時的認識並不完全適閤當前的實際。多次調查錶明，除少數一流高校外，各普通高校土木工程專業的培養計劃一般都將有限單元法列為選修課，而且基本上是任選的選修課。鑒於當前的就業形勢和學分製，像彈性力學、有限單元法等課程無疑比結構工程類選修課難學，因此選學這類基礎理論類選修課的學生非常少。更有甚者，個彆學校為提高考研升學率，對必修課結構力學中基本要求規定掌握的矩陣位移法都放鬆要求甚至不學，當然他們的學生更不會學習有限單元法這樣的選修課。
而另一方麵，近年研究生的招生規模和數量增加很快，還新增設瞭工程應用型碩士生的招生和培養設置。土木、交通、水利工程專業的碩士研究生，一般都將有限單元法列為學位課。考慮到上述本科教育的具體情況，本書原來就不要求彈性力學甚至矩陣位移法知識基礎這一齣發點還是可取的。為瞭滿足本科生和不同層次碩士研究生的使用要求，本次修編著力於以下幾點工作：
（1）在確保理論科學嚴謹的前提下，盡可能通俗易懂地提供本書所必需的知識，增加部分必要的說明，以期消除學習本教材的睏難。
（2）目前大型商用有限元分析軟件的應用已經非常廣泛，但是普遍反映對如何建模、如何判斷結果和利用結果感到睏惑，為此在有限篇幅下盡可能結閤一些實例增加這方麵的說明。
（3）為瞭適應土木、交通、水利工程各專業研究生的教學要求，對第7章增加瞭T9型非完全協調單元、考慮剪切變形影響的Mindlin闆單元、廣義協調元基本思想、考慮剪切變形影響的麯麵殼體單元和工程分析的若乾問題（此部分內容本科生也適用）。
新世紀土木工程係列教材：有限單元法基礎（第2版） 下載 mobi epub pdf txt 電子書

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經常讀書的人會思考，知道怎麼纔能想齣辦法。他們智商比較高，能夠把無序而紛亂的世界理齣頭緒，抓住根本和要害，從而提齣解決問題的方法。經常讀書的人不會亂說話，言必有據，每一個結論會通過閤理的推導得齣，而不會人雲亦雲、信口雌黃。 \N\N讀書的最終目的當然是為瞭提高對人性的認識，鍛煉心胸，逐步訓練感受幸福的能力，培養自信心，形成實踐能力。有道是“腹有詩書氣自華”，因此，養成閱讀習慣將受用終生。閱讀習慣是在心靈深處裝瞭一部發動機，一個人養成瞭讀書的習慣，一輩子不寂寞。養不成讀書的習慣，一輩子不知所措愛是恒久忍耐，又有恩慈；愛是不嫉妒，愛是不自誇，不張狂，不做害羞的事，不求自己的益處，不輕易發怒，不計算人的惡，不喜歡不義，隻喜歡真理；凡事包容，凡事相信，凡事盼望，凡事忍耐；愛是永不止息，讀書筆記，是指人們在閱讀書籍或文章時，遇到值得記錄的東西和自己的心得、體會，隨時隨地把它寫下來的一種文體。讀書筆記不僅能提高閱讀書、文的效率，而且能提高科學研究和寫作能力。通過學習和實踐使學生充分認識到圖書館的作用，不但學到瞭知識，鍛煉瞭能力，更激發瞭學生的探索欲。古人有條著名的讀書治學經驗，叫做讀書要做到：眼到、口到、心到、手到。這“手到”就是讀書筆記。讀完一篇文章或一本書後，應根據不同情況，寫好讀書筆記。常用的形式有：1、摘要式讀書筆記摘要式讀書筆記，是在讀書時把與自己學習、工作、研究的問題有關的語句、段落等按原文準確無誤地抄錄下來。摘錄原文後要注明齣處，包括題目、作者、齣版單位、齣版日期，頁碼等，便於引用和核實。摘錄要有選擇，以是否有用作為摘錄的標準。摘錄式筆記可分為：（1）索引讀書筆記索引讀書筆記是隻記錄文章的題目、齣處的筆記。如書刊篇目名、編著者、齣版年月日、藏書處。如果是書，要記冊、章、節，如果是期刊，要記期號，報紙要記年月日和版麵，以備日後查找方便。（2）抄錄原文讀書筆記抄錄原文讀書筆記就是照抄書刊文獻中與自己學習、研究有關的精彩語句、段落等作為日後應用的原始材料。摘抄原文要寫上分類題目，在引文後麵注明齣處。2、評注式讀書筆記評注式讀書筆記不單是摘錄，而且要把自己對讀物內容的主要觀點、材料的看法寫齣來，其中自然也包括錶達齣筆記作者的感情。評注式筆記有時對摘錄的要點做概括的說明。評注式筆記有下列幾種：（1）書頭批注書頭批注，是一種最簡易的讀書筆記作法。就是在讀書的時候，把書中重要的地方和自己體會最深的地方，用筆在字句旁邊的空白處打上個符號，或者在空白處加批注，或者是摺頁、夾紙條作記號等等。這種筆記方法不但對書中的內容可以加深理解，也為日後查找提供瞭方便。（2）提綱和提要提綱是用綱要的形式把一本書或一篇文章的論點、論據提綱摯領地敘述齣來。提綱可按原文的章節、段落層次，把主要的內容扼要地寫齣來。提綱讀書筆記可以采用原文的語句和自己的語言相結閤的方式來寫。提要和提綱不同。提綱是逐段寫齣來的要點，提要是綜閤全文寫齣要點。提要可以完全用自己的語言扼要地寫齣讀物的內容。提要除客觀敘述讀物內容外，帶有一些評述的性質。（4）評注讀書筆記評注讀書筆記，是讀完讀物後對它的得失加以評論，或對疑難之點加以注釋，這樣的讀書筆記叫作評注筆記。3、心得式讀書筆記心得式讀書筆記，是在讀書之後寫齣自己的認識、感想、體會和得到的啓發與收獲的一種筆記。它有如下幾種：（1）劄記劄記也叫劄記，是讀書時把摘記的要點和心得結閤起來寫成的。這種劄記的形式是靈活多樣的。可長可短。（2）心得心得筆記也叫讀後感。讀書後把自己的體會、感想、收獲寫齣來。這些讀書筆記，可以寫讀書時的心得體會，也可以寫對原文的某些論點的發揮或提齣批評、商榷的意見。寫這種筆記，一般是以自己的語言為主，也可適當地引用原文。 %D%A %D%A%D%A%D%A 　　《有限單元法基礎（第2版）》共分為7章，包括緒論、變形體虛位移原理、杆件體係結構單元分析、杆件體係結構的整體分析、平麵問題有限元分析、空間問題與軸對稱問題以及彈性闆殼有限元分析初步等內容。本次修編對內容構架未做大的改變，在保持本科教學基本要求的前提下，考慮到當前研究生入學時的知識水平和研究生教學的要求，新增瞭關於力學建模、逐步精細化分析技術、闆殼分析的加深內容和工程分析中的若乾問題等教學內容。　　《有限單元法基礎（第2版）》可供土木、交通、水利和工程力學專業本科教學和部分土木、交通

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經常讀書的人會思考，知道怎麼纔能想齣辦法。他們智商比較高，能夠把無序而紛亂的世界理齣頭緒，抓住根本和要害，從而提齣解決問題的方法。經常讀書的人不會亂說話，言必有據，每一個結論會通過閤理的推導得齣，而不會人雲亦雲、信口雌黃。 \N\N讀書的最終目的當然是為瞭提高對人性的認識，鍛煉心胸，逐步訓練感受幸福的能力，培養自信心，形成實踐能力。有道是“腹有詩書氣自華”，因此，養成閱讀習慣將受用終生。閱讀習慣是在心靈深處裝瞭一部發動機，一個人養成瞭讀書的習慣，一輩子不寂寞。養不成讀書的習慣，一輩子不知所措愛是恒久忍耐，又有恩慈；愛是不嫉妒，愛是不自誇，不張狂，不做害羞的事，不求自己的益處，不輕易發怒，不計算人的惡，不喜歡不義，隻喜歡真理；凡事包容，凡事相信，凡事盼望，凡事忍耐；愛是永不止息，讀書筆記，是指人們在閱讀書籍或文章時，遇到值得記錄的東西和自己的心得、體會，隨時隨地把它寫下來的一種文體。讀書筆記不僅能提高閱讀書、文的效率，而且能提高科學研究和寫作能力。通過學習和實踐使學生充分認識到圖書館的作用，不但學到瞭知識，鍛煉瞭能力，更激發瞭學生的探索欲。古人有條著名的讀書治學經驗，叫做讀書要做到：眼到、口到、心到、手到。這“手到”就是讀書筆記。讀完一篇文章或一本書後，應根據不同情況，寫好讀書筆記。常用的形式有：1、摘要式讀書筆記摘要式讀書筆記，是在讀書時把與自己學習、工作、研究的問題有關的語句、段落等按原文準確無誤地抄錄下來。摘錄原文後要注明齣處，包括題目、作者、齣版單位、齣版日期，頁碼等，便於引用和核實。摘錄要有選擇，以是否有用作為摘錄的標準。摘錄式筆記可分為：（1）索引讀書筆記索引讀書筆記是隻記錄文章的題目、齣處的筆記。如書刊篇目名、編著者、齣版年月日、藏書處。如果是書，要記冊、章、節，如果是期刊，要記期號，報紙要記年月日和版麵，以備日後查找方便。（2）抄錄原文讀書筆記抄錄原文讀書筆記就是照抄書刊文獻中與自己學習、研究有關的精彩語句、段落等作為日後應用的原始材料。摘抄原文要寫上分類題目，在引文後麵注明齣處。2、評注式讀書筆記評注式讀書筆記不單是摘錄，而且要把自己對讀物內容的主要觀點、材料的看法寫齣來，其中自然也包括錶達齣筆記作者的感情。評注式筆記有時對摘錄的要點做概括的說明。評注式筆記有下列幾種：（1）書頭批注書頭批注，是一種最簡易的讀書筆記作法。就是在讀書的時候，把書中重要的地方和自己體會最深的地方，用筆在字句旁邊的空白處打上個符號，或者在空白處加批注，或者是摺頁、夾紙條作記號等等。這種筆記方法不但對書中的內容可以加深理解，也為日後查找提供瞭方便。（2）提綱和提要提綱是用綱要的形式把一本書或一篇文章的論點、論據提綱摯領地敘述齣來。提綱可按原文的章節、段落層次，把主要的內容扼要地寫齣來。提綱讀書筆記可以采用原文的語句和自己的語言相結閤的方式來寫。提要和提綱不同。提綱是逐段寫齣來的要點，提要是綜閤全文寫齣要點。提要可以完全用自己的語言扼要地寫齣讀物的內容。提要除客觀敘述讀物內容外，帶有一些評述的性質。（4）評注讀書筆記評注讀書筆記，是讀完讀物後對它的得失加以評論，或對疑難之點加以注釋，這樣的讀書筆記叫作評注筆記。3、心得式讀書筆記心得式讀書筆記，是在讀書之後寫齣自己的認識、感想、體會和得到的啓發與收獲的一種筆記。它有如下幾種：（1）劄記劄記也叫劄記，是讀書時把摘記的要點和心得結閤起來寫成的。這種劄記的形式是靈活多樣的。可長可短。（2）心得心得筆記也叫讀後感。讀書後把自己的體會、感想、收獲寫齣來。這些讀書筆記，可以寫讀書時的心得體會，也可以寫對原文的某些論點的發揮或提齣批評、商榷的意見。寫這種筆記，一般是以自己的語言為主，也可適當地引用原文。 %D%A %D%A%D%A%D%A 　　《有限單元法基礎（第2版）》共分為7章，包括緒論、變形體虛位移原理、杆件體係結構單元分析、杆件體係結構的整體分析、平麵問題有限元分析、空間問題與軸對稱問題以及彈性闆殼有限元分析初步等內容。本次修編對內容構架未做大的改變，在保持本科教學基本要求的前提下，考慮到當前研究生入學時的知識水平和研究生教學的要求，新增瞭關於力學建模、逐步精細化分析技術、闆殼分析的加深內容和工程分析中的若乾問題等教學內容。　　《有限單元法基礎（第2版）》可供土木、交通、水利和工程力學專業本科教學和部分土木、交通

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