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彈性力學(xué)與有限元法簡明教程 版權(quán)信息
- ISBN：9787122088086
- 條形碼：9787122088086 ; 978-7-122-08808-6
- 裝幀：暫無
- 冊數(shù)：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>
彈性力學(xué)與有限元法簡明教程 本書特色
《彈性力學(xué)與有限元法簡明教程》：高等學(xué)校規(guī)劃教材
彈性力學(xué)與有限元法簡明教程 內(nèi)容簡介
本書講述彈性力學(xué)與有限元法的基本理論和程序設(shè)計方法,分為兩篇、18章。在**篇彈性力學(xué)中介紹了應(yīng)力分析、應(yīng)變分析、虎克定律和空間問題的基本方程及柱體扭轉(zhuǎn)，重點講述了彈性力學(xué)平面問題的解題方法，即用逆解法和半逆解法解平面問題。同時，介紹了編著者近年來用應(yīng)力法、應(yīng)力和函數(shù)法、確定應(yīng)力函數(shù)的一種簡便方法以及利用計算機輔助求解彈性力學(xué)問題。在第二篇有限元法中同時介紹了桿系有限元和平面問題的有限元，在深入淺出地講述有限元的基本理論的基礎(chǔ)上，著重介紹有限元程序設(shè)計的方法。書中用fortran90語言編寫了平面剛架、空間桁架、平面應(yīng)力三角形單元和八節(jié)點等單元的計算程序，供學(xué)生上機實習(xí)之用。并結(jié)合autocad圖形交換文件dxf，初步介紹了面向?qū)ο蟮木幊碳夹g(shù),做到了有限元前后處理的可視化。
本書可以作為高等工科院校土木工程、水利工程專業(yè)學(xué)生彈性力學(xué)和有限單元法的教材，也可供其它專業(yè)的學(xué)生和從事結(jié)構(gòu)工程的技術(shù)人員在學(xué)習(xí)和工作中參考。
彈性力學(xué)與有限元法簡明教程 目錄
**篇 彈性力學(xué)
第1章 緒論及預(yù)備知識
1.1 彈性力學(xué)的任務(wù)和研究對象
1.2 彈性力學(xué)的研究方法
1.3 彈性力學(xué)的基本假設(shè)
1.4 彈性力學(xué)的發(fā)展史
1.5 張量簡介
1.5.1 指標(biāo)符號與求和約定
1.5.2 克羅內(nèi)克符號δij與符號eijk
1.5.3 矢量的坐標(biāo)變換
1.5.4 正交關(guān)系
1.5.5 直角坐標(biāo)張量
1.5.6 green格林理論
第2章 應(yīng)力分析
2.1 基本概念
2.2 一點的應(yīng)力狀態(tài)
2.3 應(yīng)力分量的坐標(biāo)變換式
2.4 主應(yīng)力、應(yīng)力狀態(tài)的不變量
2.5 應(yīng)力狀態(tài)的圖解法
2.6 八面體和八面體應(yīng)力
2.7 平衡微分方程
習(xí)題
第3章 應(yīng)變分析
3.1 變形與應(yīng)變的概念
3.2 一點的應(yīng)變狀態(tài)
3.3 主應(yīng)變與主應(yīng)變方向
3.4 應(yīng)變協(xié)調(diào)方程
習(xí)題
第4章 廣義虎克定律
4.1 廣義虎克定律
4.2 應(yīng)變能函數(shù)——格林公式
4.3 各向同性體的虎克定律
4.4 彈性常數(shù)之間的關(guān)系及廣義虎克定律的各種表達(dá)式
4.5 彈性應(yīng)變能函數(shù)的表達(dá)式
習(xí)題
第5章 彈性力學(xué)問題的解法
5.1 彈性力學(xué)的基本方程
5.2 彈性力學(xué)的問題的解法
5.3 用位移法求解彈性力學(xué)問題
5.3.1 用位移分量表示的平衡方程
5.3.2 用位移分量表示的應(yīng)力邊界條件
5.4 用應(yīng)力法求解彈性力學(xué)問題
5.5 解的唯一性定理與圣維南原理
5.5.1 解的唯一性定理
5.5.2 圣維南原理(力的局部作用性原理)
習(xí)題
第6章 柱體的扭轉(zhuǎn)
6.1 等截面柱體扭轉(zhuǎn)的基本方程
6.1.1 扭轉(zhuǎn)的位移分量
6.1.2 扭轉(zhuǎn)的基本方程
6.1.3 邊界條件
6.2 用應(yīng)力函數(shù)解等截面直桿的扭轉(zhuǎn)問題
6.2.1 橢圓截面柱體的扭轉(zhuǎn)
6.2.2 正三角形截面柱體的扭轉(zhuǎn)
6.2.3 矩形截面柱體的扭轉(zhuǎn)
6.3 薄膜比擬法
6.3.1 薄膜比擬法
6.3.2 狹長矩形截面桿的扭轉(zhuǎn)(ba)
習(xí)題
第7章 直角坐標(biāo)解平面問題
第8章 極坐標(biāo)解平面問題
第9章 能量原理及變分法
第二篇 有限元法
第10章 有限元法的基本知識
第11章 單元剛度矩陣
第12章 坐標(biāo)變換
第13章 非節(jié)點荷載處理
第14章 總剛度矩陣
第15章 線性代數(shù)方程組
第16章 內(nèi)力和應(yīng)力計算
第17章 數(shù)據(jù)的輸入輸出
第18章 有限元法計算程序及算例
參考文獻(xiàn)
第1章 緒論及預(yù)備知識
1.1 彈性力學(xué)的任務(wù)和研究對象
1.2 彈性力學(xué)的研究方法
1.3 彈性力學(xué)的基本假設(shè)
1.4 彈性力學(xué)的發(fā)展史
1.5 張量簡介
1.5.1 指標(biāo)符號與求和約定
1.5.2 克羅內(nèi)克符號δij與符號eijk
1.5.3 矢量的坐標(biāo)變換
1.5.4 正交關(guān)系
1.5.5 直角坐標(biāo)張量
1.5.6 green格林理論
第2章 應(yīng)力分析
2.1 基本概念
2.2 一點的應(yīng)力狀態(tài)
2.3 應(yīng)力分量的坐標(biāo)變換式
2.4 主應(yīng)力、應(yīng)力狀態(tài)的不變量
2.5 應(yīng)力狀態(tài)的圖解法
2.6 八面體和八面體應(yīng)力
2.7 平衡微分方程
習(xí)題
第3章 應(yīng)變分析
3.1 變形與應(yīng)變的概念
3.2 一點的應(yīng)變狀態(tài)
3.3 主應(yīng)變與主應(yīng)變方向
3.4 應(yīng)變協(xié)調(diào)方程
習(xí)題
第4章 廣義虎克定律
4.1 廣義虎克定律
4.2 應(yīng)變能函數(shù)——格林公式
4.3 各向同性體的虎克定律
4.4 彈性常數(shù)之間的關(guān)系及廣義虎克定律的各種表達(dá)式
4.5 彈性應(yīng)變能函數(shù)的表達(dá)式
習(xí)題
第5章 彈性力學(xué)問題的解法
5.1 彈性力學(xué)的基本方程
5.2 彈性力學(xué)的問題的解法
5.3 用位移法求解彈性力學(xué)問題
5.3.1 用位移分量表示的平衡方程
5.3.2 用位移分量表示的應(yīng)力邊界條件
5.4 用應(yīng)力法求解彈性力學(xué)問題
5.5 解的唯一性定理與圣維南原理
5.5.1 解的唯一性定理
5.5.2 圣維南原理(力的局部作用性原理)
習(xí)題
第6章 柱體的扭轉(zhuǎn)
6.1 等截面柱體扭轉(zhuǎn)的基本方程
6.1.1 扭轉(zhuǎn)的位移分量
6.1.2 扭轉(zhuǎn)的基本方程
6.1.3 邊界條件
6.2 用應(yīng)力函數(shù)解等截面直桿的扭轉(zhuǎn)問題
6.2.1 橢圓截面柱體的扭轉(zhuǎn)
6.2.2 正三角形截面柱體的扭轉(zhuǎn)
6.2.3 矩形截面柱體的扭轉(zhuǎn)
6.3 薄膜比擬法
6.3.1 薄膜比擬法
6.3.2 狹長矩形截面桿的扭轉(zhuǎn)(ba)
習(xí)題
第7章 直角坐標(biāo)解平面問題
第8章 極坐標(biāo)解平面問題
第9章 能量原理及變分法
第二篇 有限元法
第10章 有限元法的基本知識
第11章 單元剛度矩陣
第12章 坐標(biāo)變換
第13章 非節(jié)點荷載處理
第14章 總剛度矩陣
第15章 線性代數(shù)方程組
第16章 內(nèi)力和應(yīng)力計算
第17章 數(shù)據(jù)的輸入輸出
第18章 有限元法計算程序及算例
參考文獻(xiàn)
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彈性力學(xué)與有限元法簡明教程 節(jié)選
《彈性力學(xué)與有限元法簡明教程》講述彈性力學(xué)與有限元法的基本理論和程序設(shè)計方法，分為兩篇、18章。在**篇彈性力學(xué)中介紹了應(yīng)力分析、應(yīng)變分析、虎克定律和空間問題的基本方程及柱體扭轉(zhuǎn)，重點講述了彈性力學(xué)平面問題的解題方法，即用逆解法和半逆解法解平面問題。同時，介紹了編著者近年來用應(yīng)力法、應(yīng)力和函數(shù)法、確定應(yīng)力函數(shù)的一種簡便方法以及利用計算機輔助求解彈性力學(xué)問題。在第二篇有限元法中同時介紹了桿系有限元和平面問題的有限元，在深入淺出地講述有限元的基本理論的基礎(chǔ)上，著重介紹有限元程序設(shè)計的方法。書中用FORTRAN90語言編寫了平面剛架、空間桁架、平面應(yīng)力三角形單元和八節(jié)點等單元的計算程序，供學(xué)生上機實習(xí)之用。并結(jié)合AutoCAD圖形交換文件DXF，初步介紹了面向?qū)ο蟮木幊碳夹g(shù)，做到了有限元前后處理的可視化。《彈性力學(xué)與有限元法簡明教程》可以作為高等工科院校土木工程、水利工程專業(yè)學(xué)生彈性力學(xué)和有限單元法的教材，也可供其它專業(yè)的學(xué)生和從事結(jié)構(gòu)工程的技術(shù)人員在學(xué)習(xí)和工作中參考。
彈性力學(xué)與有限元法簡明教程 相關(guān)資料
插圖：實際上，從原子或分子水平的微觀組織上來看，任何物質(zhì)都不是連續(xù)的，但是當(dāng)微觀組織的顆粒尺寸和它們之間的距離遠(yuǎn)比物體尺寸小時，連續(xù)性假設(shè)就不會引起顯著誤差，當(dāng)然在宏觀上表現(xiàn)出來的性質(zhì)是微觀的統(tǒng)計平均規(guī)律。在以后的討論中，我們將經(jīng)常從彈性體中任取一個微單元體來進(jìn)行分析考慮，但它所指的微單元絕非是原子或分子級意義上的單元體，而是連續(xù)介質(zhì)意義上的單元體，可稱為細(xì)觀的微單元體。這種假設(shè)對一切連續(xù)介質(zhì)都適用，其中也包括流體。（2）均勻與各向同性假設(shè)所謂均質(zhì)性指的是物體內(nèi)各處材料的力學(xué)性質(zhì)都相同，與各點的空間位置無關(guān)，如物體內(nèi)任何一點的各個方向上材料的性質(zhì)都相同，則稱為各向同性，由此材料構(gòu)成的物體為各向同性體。鋼材、陶瓷，甚至混凝土，均可以認(rèn)為是均勻和各向同性的，但竹、木等纖維材料、現(xiàn)代復(fù)合材料以及部分巖石等，它們的力學(xué)性質(zhì)隨方向不同而有明顯差異，則為各向異性材料，本教材只討論各向同性體。（3）小變形假設(shè)經(jīng)典彈性力學(xué)只限于研究小變形情況，即彈性體的位移將遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于其宏觀尺寸，彈性體的線應(yīng)變及角應(yīng)變將遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于1。在小變形情況下，由于物體在變形后的尺寸與變形前相比相差甚小，外力的作用方向和分布狀況的變化也很小，故在考慮物體及其任何微單元在變形后的平衡條件時，仍可以用原始尺寸為基礎(chǔ)。小變形假設(shè)又稱為幾何線性變形假設(shè)，反之，則稱為幾何非線性或有限變形問題。（4）理想線彈性假設(shè)理想彈性假設(shè)即認(rèn)為物體受力后產(chǎn)生的變形在簡單加載除去后，可以完全恢復(fù)，即沒有殘余變形。線彈性假設(shè)認(rèn)為，彈性應(yīng)力與變形的關(guān)系（本構(gòu)關(guān)系）存在理想的線性關(guān)系，即根據(jù)大量的實驗結(jié)果，對于鋼、銅等金屬材料，在彈性范圍內(nèi)應(yīng)力與應(yīng)變?yōu)榫性關(guān)系，這就是著名的虎克定律。因此，服從虎克定律的材料稱為線性彈性材料或者線彈性體。但也有一些材料，如橡膠、混凝土及巖土類材料其應(yīng)力與變形的關(guān)系為非線性，稱為材料非線性彈性問題。（5）初始無應(yīng)力應(yīng)變的假設(shè)假設(shè)物體在未受荷載之前處于一種無應(yīng)力和應(yīng)變狀態(tài)，稱為“初始無應(yīng)力，應(yīng)變狀態(tài)”。實際上物體如金屬材料，通常是要經(jīng)過各種加工過程，如冷軋、熱處理、焊接等而成形的，從而材料早在受載之前其內(nèi)部就不可避免地存在著初應(yīng)力，除此之外，由于結(jié)構(gòu)物的制造或裝配難免不準(zhǔn)確，上述情況也會存在初應(yīng)力。另外，地應(yīng)力是存在于地層中的天然應(yīng)力，稱為巖體初始應(yīng)力，它對于巖石地下工程的穩(wěn)定性起著重要的作用。如果要考慮上述因素引起的初應(yīng)力可參考有關(guān)專著。因此，在建立彈性力學(xué)理想模型時采用“初始無應(yīng)力、應(yīng)變”的假設(shè)是必要而合理的。在上述假設(shè)基礎(chǔ)上建立起來的彈性理論稱為線彈性理論。
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