有限元应用与工程实践系列 有限元分析 ANSYS理论与应用 第4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 5

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 26

1.7加权余数法 31

1.8结果验证 35

1.9理解问题 35

小结 38

参考文献 38

习题 39

第2章 矩阵运算 46

2.1矩阵的基本定义 46

2.2矩阵相加或相减 48

2.3矩阵相乘 48

2.4矩阵分块 51

2.5转置矩阵 54

2.6矩阵的行列式 57

2.7线性方程组的求解 61

2.8矩阵求逆 67

2.9特征值和特征向量 69

2.10 MATLAB在矩阵运算中的应用 72

2.11Excel在矩阵运算中的应用 75

小结 85

参考文献 86

习题 86

第3章 桁架 89

3.1桁架的定义 89

3.2有限元公式 90

3.3空间桁架 108

3.4 ANSYS软件概述 109

3.5 ANSYS应用 114

3.6结果验证 136

小结 137

参考文献 137

习题 138

第4章 轴向受力构件、梁和框架 144

4.1轴向荷载作用下的构件 144

4.2梁 149

4.3梁的有限元分析 151

4.4框架的有限元分析 164

4.5三维梁单元 168

4.6 ANSYS应用 169

4.7结果验证 185

小结 187

参考文献 187

习题 188

第5章 一维单元 195

5.1线性单元 195

5.2二次单元 198

5.3三次单元 199

5.4全局坐标、局部坐标和自然坐标 201

5.5等参单元 202

5.6数值积分：高斯-勒让德积分 204

5.7 ANSYS中一维单元举例 207

小结 207

参考文献 207

习题 207

第6章 一维问题分析 212

6.1热传递问题 212

6.2流体力学问题 226

6.3 ANSYS应用 229

6.4结果验证 239

小结 239

参考文献 240

习题 240

第7章 二维单元 242

7.1矩形单元 242

7.2二次四边形单元 245

7.3线性三角形单元 248

7.4二次三角形单元 252

7.5轴对称单元 255

7.6等参单元 259

7.7二维积分：高斯-勒让德积分法 261

7.8 ANSYS中的二维单元 262

小结 262

参考文献 263

习题 263

第8章 再论ANSYS 268

8.1 ANSYS程序 268

8.2 ANSYS数据库和文件 269

8.3用ANSYS创建有限元模型：前处理 270

8.4 h方法与p方法 280

8.5应用边界条件、荷载和求解 280

8.6有限元模型的结果：后处理 283

8.7 ANSYS选项 285

8.8图形功能 286

8.9误差估计 287

8.10举例 288

小结 298

参考文献 298

第9章 二维热传递问题分析 299

9.1一般热传导问题 299

9.2矩形单元公式的推导 302

9.3三角形单元公式的推导 311

9.4三维轴对称问题的有限元公式 325

9.5非稳态条件下的热传递 330

9.6 ANSYS中的热传导单元 337

9.7 ANSYS应用 338

9.8结果验证 362

小结 363

参考文献 364

习题 364

第10章 二维固体力学问题分析 373

10.1构件扭转 373

10.2平面应力问题 383

10.3四边形等参单元 389

10.4轴对称问题 394

10.5基本失效理论 395

10.6 ANSYS应用 396

10.7结果验证 410

小结 410

参考文献 411

习题 412

第11章 动态问题分析 418

11.1动态学简介 418

11.2机械与结构系统的振动 427

11.3拉格朗日方程 439

11.4轴向受力杆件的有限元公式 440

11.5梁与框架单元的有限元公式 447

11.6 ANSYS应用实例 457

小结 469

参考文献 470

习题 470

第12章 流体力学问题分析 474

12.1管流问题的数学建模 474

12.2理想流体的流动 481

12.3渗流 485

12.4 ANSYS应用 487

12.5结果验证 502

小结 503

参考文献 504

习题 504

第13章 三维单元 508

13.1 4节点四面体单元 508

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 510

13.3 8节点六面体单元 514

13.4 10节点四面体单元 515

13.5 20节点六面体单元 515

13.6 ANSYS中的三维单元 517

13.7实体单元建模的一般方法 519

13.8 ANSYS在热力学分析中的应用 527

13.9 ANSYS在结构分析中的应用 537

小结 546

参考文献 546

习题 546

第14章 工程设计与材料选择 552

14.1工程设计的基本步骤 552

14.2材料选择 554

14.3材料的电学，力学和热力学的性质 555

14.4常用固体工程材料 557

14.5常用流体材料 560

小结 562

参考文献 562

习题 562

第15章 优化设计 564

15.1优化设计简介 564

15.2 ANSYS的参数化设计语言 566

15.3举例：ANSYS批处理文件 568

小结 576

参考文献 576

习题 577

附录A部分材料的力学性质 578

附录B部分材料的热力学性质 580

附录C常用截面几何性质计算公式 581

附录D型钢规格表 583

附录E英制单位和公制单位的换算表 587

附录F MATLAB简介 588