有限元分析 ANSYS理论与应用 第3版PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1 工程问题 1

1.2 数值方法 4

1.3 有限元方法及ANSYS发展简史 4

1.4 有限元分析的基本步骤 6

1.5 直接法 6

1.6 最小总势能法 27

1.7 加权余数法 33

1.8 结果验证 37

1.9 理解问题 37

小结 40

参考文献 41

习题 41

第2章 矩阵运算 50

2.1 矩阵的基本定义 50

2.2 矩阵的相加或相减 52

2.3 矩阵相乘 52

2.4 矩阵分块 55

2.5 转置矩阵 59

2.6 矩阵的行列式 62

2.7 线性方程组的求解 66

2.8 求逆矩阵 72

2.9 特征值和特征向量 76

2.10 MATLAB在矩阵运算中的应用 78

2.11 Excel在矩阵运算中的应用 81

小结 86

参考文献 86

习题 86

第3章 桁架 90

3.1 桁架的定义 90

3.2 有限元公式 91

3.3 空间桁架 103

3.4 ANSYS程序概述 105

3.5 ANSYS应用 111

3.6 结果验证 131

小结 133

参考文献 133

习题 133

第4章 轴力构件，梁和框架 141

4.1 轴向荷载作用下的构件 141

4.2 梁 146

4.3 梁的有限元分析 149

4.4 框架的有限元分析 158

4.5 三维梁单元 163

4.6 ANSYS应用 165

4.7 结果验证 174

小结 176

参考文献 177

习题 177

第5章 一维单元 186

5.1 线性单元 186

5.2 二次单元 189

5.3 三次单元 190

5.4 整体坐标，局部坐标和自然坐标 193

5.5 等参单元 194

5.6 数值积分：高斯-勒让德积分 196

5.7 ANSYS中一维单元举例 199

小结 199

参考文献 199

习题 200

第6章 一维问题分析 205

6.1 热传递问题 205

6.2 流体力学问题 217

6.3 ANSYS应用 220

6.4 结果验证 229

小结 230

参考文献 230

习题 230

第7章 二维单元 233

7.1 矩形单元 233

7.2 二次四边形单元 236

7.3 线性三角形单元 240

7.4 二次三角形单元 243

7.5 轴对称单元 246

7.6 等参单元 250

7.7 二维高斯-勒让德积分 253

7.8 ANSYS中的二维单元 254

小结 254

参考文献 255

习题 255

第8章 再论ANSYS 260

8.1 ANSYS程序 260

8.2 ANSYS数据库和文件 261

8.3 用ANSYS创建有限元模型：前处理 262

8.4 h方法和p方法 271

8.5 应用边界条件，荷载和求解 271

8.6 有限元模型的结果：后处理 274

8.7 ANSYS选项 276

8.8 图形功能 277

8.9 误差估计 278

8.10 举例 279

小结 289

参考文献 289

第9章 二维热传递问题分析 295

9.1 一般热传导问题 295

9.2 矩形单元公式的推导 299

9.3 三角形单元公式的推导 309

9.4 三维轴对称问题的有限元公式 317

9.5 非稳态条件下的热传递 322

9.6 ANSYS中的热传导单元 329

9.7 ANSYS应用 330

9.8 结果验证 354

小结 354

参考文献 356

习题 356

第10章 二维固体力学问题分析 364

10.1 构件扭转 364

10.2 平面应力问题 371

10.3 四边形等参单元 377

10.4 轴对称问题 382

10.5 基本失效理论 384

10.6 ANSYS应用 385

10.7 结果验证 397

小结 397

参考文献 399

习题 399

第11章 动态问题分析 405

11.1 动态学简介 405

11.2 机械与结构系统的振动 414

11.3 拉格朗日方程 427

11.4 轴心受力杆件的有限元公式 429

11.5 梁与框架单元的有限元公式 432

11.6 ANSYS应用 444

小结 456

参考文献 457

习题 457

第12章 流体力学问题分析 462

12.1 管流问题的数学建模 462

12.2 理想流体的流动 466

12.3 渗流 471

12.4 ANSYS应用 473

12.5 结果验证 487

小结 487

参考文献 488

习题 488

第13章 三维单元 493

13.1 4点四面体单元 493

13.2 基于4节点四面体单元的三维固体力学问题的有限元分析 495

13.3 8节点六面体单元 499

13.4 10节点四面体单元 500

13.5 20节点六面体单元 501

13.6 ANSYS中的三维单元 503

13.7 实体单元建模的一般方法 505

13.8 ANSYS在热力学分析中的应用 512

13.9 ANSYS在结构分析中的应用 522

小结 530

参考文献 530

习题 531

第14章 工程设计与材料选择 538

14.1 工程设计的基本步骤 538

14.2 材料选择 540

14.3 材料的电学，力学和热物理学的性质 541

14.4 常用固体工程材料 542

14.5 常用流体材料 546

小结 548

参考文献 548

习题 548

第15章 优化设计 549

15.1 优化设计简介 549

15.2 ANSYS的参数化设计语言 552

15.3 举例：ANSYS批处理文件 554

15.4 ANSYS批处理文件在优化设计中的应用 565

小结 570

参考文献 570

习题 570

附录A 部分材料的力学性质 572

附录B 部分材料的热力学性质 574

附录C 常用截面几何性质计算公式 575

附录D 型钢规格表 577

附录E 英制单位和公制单位的换算表 581

附录F MATLAB简介 582