《有限元法基本原理及應用》首先係統地闡述瞭有限元分析的基本理論，在此基礎之上詳細地介紹瞭通用有限元分析軟件ANSYS的具體應用。全書分為上下兩篇。上篇闡述瞭有限元法的基本原理，包括有限元法的基本思想、特點及其應用領域，彈性力學基本理論，彈性力學有限元法，有限元分析中的若乾問題等內容。下篇以ANSYS為平颱，係統論述瞭有限元求解問題的基本方法，內容包括ANSYS概述，ANSYS建模與網格劃分，ANSYS加載與求解，ANSYS工程應用實例及其動力學分析等。
《有限元法基本原理及應用》可以作為理工類院校本科生、研究生及教師學習有限元法的基本原理及ANSYS軟件的教材，也可以作為機械工程、土木工程、交通運輸工程、電力電子、航空航天、石油化工、水利工程等領域的科研人員和工程技術人員使用ANSYS軟件的參考書。

第l章概述
1.1 有限元法的基本思想
1.2 有限元法的特點
1.3 有限元法的發展及其應用領域
1.3.1 有限元法的發展
1.3.2 有限元法的應用領域
1.4 本章小結

第2章彈性力學基本理論
2.1 彈性力學的基本假設
2.2 彈性力學的基本概念
2.2.1 體力
2.2.2 麵力
2.2.3 應力
2.2.4 應變
2.2.5 位移
2.2.6 主應力
2.2.7 主應變
2.3 彈性力學基本方程
2.3.1 平衡微分方程
2.3.2 幾何方程
2.3.3 物理方程
2.3.4 邊界條件
2.4 平麵問題的基本理論
2.4.1 F麵應力問題
2.4.2 5tF麵應變問題
2.4.3 平麵問題的基本方程
2.5 彈性力學中的能量原理
2.5.1 虛位移原理
2.5.2 極小勢能原理
2.6 本章小結

第3章彈性力學有限元法
3.1 有限元法求解問題的基本步驟
3.2 連續體離散化
3.2.1 杆狀單元
3.2.2 平麵單元
3.2.3 薄闆彎麯單元和薄闆單元
3.2.4 多麵體單元
3.2.5 等參單元
3.2.6 軸對稱單元
3.3 單元分析
3.3.1 單元的插值函數
3.3.2 單元分析
3.3.3 載荷移置
3.4 整體分析
3.5 邊界條件處理
3.5.1 劃行劃列法
3.5.2 對角綫元素置l法
3.5.3 對角綫元素乘大數法
3.6 求解、計算結果的整理和有限元後處理
3.7 本章小結

第4章有限元分析中的若乾問題
4.1 有限元計算模型的建立
4.1.1 有限元建模的準則
4.1.2 邊界條件的處理
4.1.3 連接條件的處理
4.2 減小解題規模的常用措施
4.2.1 對稱性和反對稱性
4.2.2 周期性條件
4.2.3 降維處理和幾何簡化
4.2.4 子結構技術
4.2.5 綫性近似化
4.2.6 多種載荷工況的閤並處理
4.2.7 節點編號的優化
4.3 本章小結

第5章 ANSYS概述
5.1 ANSYS的功能
5.1.1 基本功能
5.1.2 高級功能
5.2 ANSYS界麵介紹
5.3 ANSYS使用與設置
5.3.1 啓動與退齣
5.3.2 圖形拾取操作
5.3.3 ANSYS圖形控製
5.3.4 ANSYS文件管理
5.3.5 ANSYS單位製
5.4 本章小結
5.5 習題

第6章 ANSYS建模與網格劃分
6.1 ANSYS的坐標係統
6.1.1 總體坐標
6.1.2 局部坐標
6.1.3 顯示坐標
6.1.4 節點坐標
6.1.5 單元坐標
6.1.6 結果坐標
6.1.7 工作平麵
6.2 ANSYS的建模
6.2.1 實體建模
6.2.2 自底嚮上建模
6.2.3 自頂嚮下建模
6.2.4 布爾運算
6.3 網格劃分
6.3.1 定義單元屬性
6.3.2 網格劃分
6.3.3 直接生成節點和單元
6.4 耦閤與約束
6.4.1 耦閤
6.4.2 約束
6.5 本章小結
6.6 習題

第7章 ANSYS加載與求解
7.1 載荷的概念
7.1.1 ANSYS中的載荷類型
7.1.2 載荷步和子步
7.1.3 寸間的作用
7.1.4 階躍載荷與斜坡載荷
7.2 加載
7.2.1 自由度約束
7.2.2 集中力加載
7.2.3 麵載荷
7.2.4 其他載荷的加載
7.2.5 刪除載荷和其他操作
7.3 求解
7.3.1 求解器
7.3.2 分析類型
7.3.3 求解
7.3.4.多載荷步結構分析實例
7.4 後處理
7.4.1 通用後處理器
7.4.2 通用後處理器的選項控製
7.4.3 圖形顯示結果數據
7.4.4 結果查詢
7.4.5 結果瀏覽器
7.4.6 單元錶
7.4.7 路徑操作
7.4.8 載荷工況
7.4.9 中間曆程後處理器
7.5 本章小結
7.6 習題

第8章 ANSYSI程應用實例
8.1 平麵梁架類問題
第9章動力學分析
附錄
參考文獻
後記

精彩書摘

有限元法（FEM，Finite Element Method）是一種結構分析的方法，其基本思想是將連續的求解區域離散為一組由有限個單元組成並按一定方式相互連接在一起的單元組閤體來加以分析。假想將物體劃分為小的單元，然後對各個單元進行分析，最後再把單元分析結果整閤到整個對象的分析結果中。有限元法的一個重要特點是利用每一個單元內的近似函數來分片地錶示全求解域上的待求未知場函數。單元內的近似函數通常由未知場函數或其導數在單元的各個結點的數值及其插值來錶示。這樣一來，在針對一個問題的有限元分析中，未知場函數或其導數在各個結點上的數值就成為新的未知量，從而使一個連續的無限自由度問題變成離散的有限自由度問題。一旦求解齣這些未知量，就可以通過插值函數計算齣各個單元內場函數的近似值，從而得到整個求解域的近似值。
在用單元把求解區域離散化方麵，存在一個自由度數量的選取問題。如果自由度選得太少，近似解的誤差很大，導緻結果沒有應用價值；而如果自由度取得過多，解的近似程度相應增大，方程的求解規模也隨之增大。
有限元法適閤解決區域比較復雜的偏微分方程的定解問題。有限單元能按不同的連接方式進行組閤，且單元本身又可以有不同的形狀，因而可以適用於幾何形狀復雜的求解區域，有限元法在網格劃分方麵也比較靈活。

前言/序言

隨著CAD／CAE／CAM技術的日益成熟以及計算機技術的不斷發展，産品的設計與製造方法、方式也隨之發生瞭根本性的改變。為瞭更好地滿足使用者的需求，現代企業越來越關注産品質量、-産品的開發周期和開發成本，有限元法及其軟件作為産品開發的重要技術之一，其應用價值日益顯現。
本教材以工程實際運用為背景，係統介紹瞭有限元法基本原理、基本方法及其應用軟件。全書分為上下兩篇共九章。上篇共分四章，係統地闡述瞭有限元法的基本原理。第1章概述，主要介紹瞭有限元法的基本思想、特點及其應用領域；第2章彈性力學基本理論，主要介紹瞭彈性力學的基本假設、基本概念、基本方程、求解平麵問題的基本理論和彈性力學中的能量原理；第3章彈性力學有限元法，主要介紹瞭有限元求解問題的基本步驟，包括連續體離散化、單元分析、整體分析、邊界約束條件處理及求解和後處理等內容；第4章有限元分析中的若乾問題，主要介紹瞭有限元建模的基本原則和簡化策略。下篇共分五章，主要以ANSYS為平颱，係統論述瞭有限元求解問題的基本方法。第5章ANSYS概述，主要介紹ANSYS的主要功能、界麵及使用與設置；第6章ANSYS建模與網格劃分，主要介紹ANSYS的坐標係統、ANSYS的建模和網格劃分；第7章A：NSYS加載與求解，主要介紹ANSYS的載荷的概念、加載、求解與後處理；第8章.ANSYS工程應用實例，主要對常見的平麵梁架類、一般平麵類、闆殼類等工程問題進行瞭詳細的分析；第9章動力學分析簡介，簡單介紹瞭動力學分析過程中的一些常見問題。
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