有限元分析基础与应用教程PDF电子书下载

第1章 有限单元法简介 1

1.1数值模拟方法简介 1

1.2有限单元法的起源 2

1.3有限单元法的一般原理 4

1.4有限单元法的数学基础 10

1.5有限元分析的基本步骤 10

1.6有限元分析的工程应用 11

第2章ANSYS的建模与分析方法 18

2.1应用有限元软件建模与分析的步骤 18

2.2 ANSYS软件简介 19

2.2.1 ANSYS软件的基本功能 19

2.2.2 ANSYS软件的图形用户界面 20

2.2.3 ANSYS主菜单面板 20

2.2.4 ANSYS软件的数据文件 22

2.2.5 ANSYS ED简介 22

2.3 ANSYS结构分析的操作流程 22

2.4保存与读取数据文件 38

2.5 ANSYS软件的宏命令与参数化建模 39

2.5.1日志文件 39

2.5.2 APDL语言与参数化建模 39

2.6 ANSYS的几何建模 40

习题 49

第3章 弹性力学平面问题的有限单元法 51

3.1弹性力学平面问题简介 51

3.1.1基本变量 51

3.1.2平面应力和平面应变问题 54

3.1.3平衡方程 55

3.1.4几何方程 56

3.1.5物理方程 57

3.2单元位移函数 58

3.3单元载荷移置 63

3.4单元刚度矩阵 65

3.5单元刚度矩阵的性质与物理意义 69

3.6整体分析 70

3.6.1刚度集成法的物理意义 70

3.6.2刚度矩阵集成的规则 71

3.7约束条件的处理 73

3.8整体刚度矩阵的特点与存储方法 74

3.9线性方程组解法 76

习题 77

第4章 弹性力学平面问题的分析 80

4.1带中心圆孔方板的应力分析 80

4.1.1问题描述 80

4.1.2建模与分析 80

4.2坝体的应力分析 84

4.2.1问题描述 84

4.2.2建模与分析 84

4.3 h方法结构分析 87

4.4 p方法结构分析 89

4.5 ANSYS的p方法结构分析 90

4.6用动画方式显示计算结果 95

习题 96

第5章 等参单元 98

5.1四结点矩形单元 98

5.2等参单元的基本概念 100

5.3四边形八结点等参单元 101

5.4等参单元的单元分析 104

5.4.1计算形函数对整体坐标x，y的偏导数 105

5.4.2将整体坐标系中的面积积分转换为在局部坐标系中的面积积分 106

5.4.3用数值积分计算出单元刚度矩阵中的元素 106

5.4.4等参单元的载荷移置 106

5.5高斯积分 107

5.6六面体等参单元 108

习题 112

第6章 弹性力学轴对称问题的有限元法 114

6.1用虚功方程建立有限元方程 114

6.2三结点三角形单元位移函数 116

6.3三结点三角形单元刚度矩阵 117

6.4载荷移置 120

6.5 ANSYS弹性力学轴对称问题的分析 121

6.6空心圆球的受力分析 123

6.7 ANSYS软件的坐标系 125

习题 126

第7章 传热问题的有限单元法 129

7.1热传导方程与换热边界 129

7.2加权余量法简介 131

7.3二维稳态温度场分析的有限元列式 134

7.4三结点三角形单元的有限元列式 136

7.5等参单元的温度刚度矩阵 138

7.6稳态传热问题温度场分析 139

7.7瞬态传热问题温度场分析 143

习题 150

参考文献 151