弹塑性力学有限元法及ANSYS应用PDF电子书下载

第1章 弹性力学的基本理论与有限元法的理论基础 1

1.1 弹性力学的任务 1

1.2 平衡微分方程与应力状态分析 1

1.3 几何方程、应变状态分析与应变协调方程 9

1.4 线弹性体的物理方程 12

1.5 边界条件 14

1.6 弹性力学问题的解析法 15

1.7 弹性力学平面问题 18

1.8 弹性力学基本方程的矩阵表示 24

1.9 变形体的虚功原理 26

1.10 强度理论及当量应力 30

1.11 有限元法的主要理论基础 31

习题 31

第2章 有限元法的基本概念 32

2.1 结构分析的方法简介 32

2.2 有限元法的基本思想 32

2.3 有限元结构分析的分析流程 33

2.4 整体坐标系和局部坐标系的概念 33

2.5 有限元法的基本步骤 34

2.6 有限元法的发展概况 37

习题 43

第3章 杆系结构的有限元法 44

3.1 杆系结构的离散化与数据化 44

3.2 单位脉冲函数 45

3.3 杆系结构中杆端力等物理量的正向规定 45

3.4 拉（压）杆单元在局部坐标系中的单元刚度方程 45

3.5 扭转杆单元在局部坐标系中的单元刚度方程 47

3.6 不计轴向变形的弯曲梁单元在局部坐标系中的单元刚度方程 48

3.7 平面刚架的梁单元在局部坐标系中的单元刚度方程 50

3.8 平面连续梁的梁单元的单元刚度方程 50

3.9 空间刚架的梁单元在局部坐标系中的单元刚度方程 51

3.10 单元刚度矩阵的性质 52

3.11 坐标变换 52

3.12 整体分析集成为结构整体刚度方程 54

3.13 结构整体原始刚度矩阵的性质 56

3.14 约束（边界条件）处理 56

3.15 求解线性方程组 57

3.16 内力、应力计算与强度设计 57

习题 59

第4章 平面问题的有限元法 61

4.1 平面问题的概念 61

4.2 位移模式与形函数的概念 62

4.3 常应变三角形单元 62

4.4 四节点矩形（双线性）单元 67

4.5 平面等参数单元的概念 69

4.6 四节点任意四边形等参数单元 69

4.7 八节点任意曲边四边形等参数单元 73

4.8 高斯Gauss数值积分计算公式 76

习题 76

第5章 空间问题的有限元法 78

5.1 四节点四面体单元 78

5.2 八节点六面体单元 81

5.3 二十节点六面体单元 82

5.4 八节点任意直边六面体等参数单元 82

5.5 二十节点任意曲边六面体等参数单元 85

习题 85

第6章 空间轴对称问题的有限元法 86

6.1 空间轴对称问题的概念 86

6.2 空间轴对称问题的基本方程 86

6.3 空间轴对称问题的单元分析 87

习题 89

第7章 板壳问题的有限元法简介 90

7.1 弹性薄板的基本理论 90

7.2 弹性薄板的矩形薄板单元 92

7.3 弹性薄板的任意四边形薄板单元 93

7.4 柱壳有限元分析的矩形平面薄壳单元 94

习题 95

第8章 结构动力学问题的有限元法简介 96

8.1 结构动力学问题的任务 96

8.2 结构动力学问题有限元法的分析过程 96

8.3 有限元法的动力学方程 96

8.4 单元质量矩阵 97

8.5 单元阻尼矩阵 98

8.6 特征值问题（固有频率及振型） 98

8.7 结构动力学方程的求解方法 99

习题 99

第9章 塑性力学问题的有限元法简介 100

9.1 非线性的类别 100

9.2 塑性力学的基本知识 100

9.3 塑性力学的屈服条件 105

9.4 塑性力学的全量理论及其有限元法 107

9.5 塑性力学的增量理论及其有限元法 110

习题 114

第10章 基于ANSYS程序软件的结构分析实例 115

10.1 ANSYS程序软件概述 115

10.2 ANSYS程序软件常用的单元类型 118

10.3 ANSYS程序软件的结构分析步骤与常用命令简介 119

10.4 平面桁架的静力分析实例 124

10.5 平面刚架的静力分析实例 127

10.6 杆系组合结构问题的静力分析实例 132

10.7 带孔平板平面应力问题的静力分析实例 137

10.8 拉伸试件空间问题的静力分析实例 141

10.9 薄壁圆筒空间轴对称问题的静力分析实例 144

10.10 平板玻璃板壳问题的静力分析实例 147

10.11 机械连杆的静力分析实例 150

10.12 六角扳手的静力分析实例 154

10.13 轴承支座的静力分析实例 158

10.14 弹簧质量系统的动力分析实例 161

10.15 带集中质量梁的动力分析实例 163

10.16 平面刚架的动力分析实例 169

10.17 钢平板的动力分析实例 174

10.18 圆盘的塑性变形分析实例 182

10.19 金属挤压的塑性变形分析实例 186

10.20 土壤的塑性变形分析实例 193

参考文献 199