有限单元法在热固体力学中的应用PDF电子书下载

第一章 有限单元法基础 1

1-1 离散化概念 1

1-2 有限单元法实施步骤 3

参考文献 11

第二章 热传导中的有限单元分析 12

2-1 基本公式述评 12

2-2 有热源稳态热传导的有限单元公式 13

2-3 三角形简易单元的面积坐标系 18

2-4 二维稳态热传导--平面状态 19

2-5 瞬态热传导问题中的有限单元法 23

2-6 单元(热)容量矩阵 24

2-7 时间区间内的瞬态热传导 26

2-8 轴对称体内瞬态热传导的有限单元公式 28

2-9 轴对称结构的求解步骤 33

2-10 瞬态热传导问题--Galerkin法 34

2-11 含相变的瞬态传热 36

参考文献 37

第三章 热弹塑性应力分析 39

3-1 应力和应变定义 39

3-2 应力--应变曲线图 39

3-3 延性及脆性材料特性 40

3-4 固体弹性及塑性变形的基本区别 40

3-5 依赖于时间的塑性--蠕变 41

3-6 线弹性理论基本公式综述 41

3-7 非线性弹性理论的基本公式 45

3-8 基本塑性理论(与时间无关) 47

3-9 多维状态下的屈服准则 50

3-10 应变强化 52

3-11 塑性势(屈服)函数 53

3-12 Prandtl-Ruess关系式 53

3-13 塑性应力-应变关系式的一般推导 54

3-14 线弹性应力分析中的有限单元公式 55

3-15 热弹塑性应力分析的本构方程 56

3-16 矩阵〔C?p〕的推导 59

3-17 材料刚度(H′)的确定 62

3-18 单元平衡方程 63

3-19 卸载准则 64

3-20 运动强化规律下的热弹塑性应力分析 65

3-21 编制基本通用程序(TEPSA)所用的有限单元公式 70

3-22 基本通用程序TEPSA的解题步骤 75

参考文献 75

第四章 运用Fourier级数的弹塑性应力分析 77

4-1 引言 77

4-2 非轴对称载荷作用下的弹性轴对称体单元方程 77

4-3 非轴对称载荷作用下的弹性体刚度矩阵 81

4-4 非轴对称载荷作用下的轴对称体弹塑性应力分析 83

4-5 单元方程的推导 85

4-6 混合模式刚度方程 85

4-7 周向积分方法 94

4-8 计算实例 95

4-9 计算实例的讨论 98

参考文献 99

第五章 固体蠕变变形中的有限单元分析 101

5-1 引言 101

5-2 理论背景 101

5-3 热弹塑性蠕变分析中的有限单元法 104

5-4 积分方法 107

5-5 求解演算步骤 108

5-6 通用程序的验证 109

参考文献 111

第六章 弹性动应力分析中的有限单元法 112

6-1 引言 112

6-2 运动的离散方程 112

6-3 运动方程的直接时间积分 114

6-4 初始条件及加载 114

6-5 方程求解中的矩阵分解法 115

6-6 计算实例 115

参考文献 120

第七章 延性断裂分析中的有限单元法 122

第一部分 断裂力学概念述评 122

7-1 引言 122

7-2 线弹性断裂力学 122

7-3 弹塑性断裂力学 124

7-4 有限单元法在断裂力学上的应用 127

第二部分 稳定裂纹扩展的数值模型 129

7-5 引言 129

7-6 断裂准则 129

7-7 “可裂单元” 129

7-8 节点力的松弛 131

第三部分 I型断裂的有限单元分析 132

7-9 引言 132

7-10 I型试样的有限单元模型 132

7-11 断裂准则计算 133

7-12 稳定裂纹扩展的预测 134

7-13 应变及应力分布的变化 135

7-14 裂纹尖端参数的变化 137

7-15 塑性区的发展 139

第四部分 混合型断裂的有限单元分析 139

7-16 引言 139

7-17 脆性材料中裂纹轨迹预测的述评 140

7-18 延性材料中裂纹轨迹的预测 142

7-19 稳定裂纹扩展的预测 145

7-20 应变及应力分布的变化 146

7-22 塑性区的发展 148

7-21 裂纹尖端参数的变化 148

参考文献 150

第八章 热弹塑性应力分析中的有限应变理论 156

8-1 引言 156

8-2 拉格朗日及欧拉坐标系 157

8-3 Green及Almansi应变张量 158

8-4 拉格朗日及克希霍夫应力张量 160

8-6 小范围的平衡 161

8-5 大范围的平衡 161

8-7 边界条件 163

8-8 本构方程 164

8-9 由虚功原理推出的平衡方程 165

8-10 有限单元公式 166

8-11 刚度矩阵〔K2〕 167

8-12 刚度矩阵〔K3〕 168

8-13 热弹塑性应力分析的本构方程 170

8-14 有限单元公式 171

8-15 计算机程序 172

8-16 计算实例 172

参考文献 176

第九章 耦合热弹塑性应力分析 178

9-1 引言 178

9-2 能量平衡概念 179

9-3 耦合热传导方程的推导 181

9-4 耦合热弹塑性应力分析 182

9-5 有限单元公式 183

9-6 {γ}及{γ}矩阵 185

9-7 热模量矩阵{β} 186

9-8 内耗因子 186

9-9 计算方法 187

9-10 结论 188

参考文献 189

第十章 大型程序的组织及管理--TEPSA通用程序 191

10-1 基本思路 191

10-2 TEPSA基本通用程序的范围 192

10-3 结构组织 192

10-4 子程序功能 195

10-5 输入数据说明 196

10-6 输出说明 206

10-7 错误信息 211

第十一章 TEPSA通用程序的应用 212