有限元分析基础与应用教程

　　前言
　　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 ANSYSED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

　　    有限单元法已经成为研究物理问题、进行工程问题设计和分析的一种重要手段。《有限元分析基础与应用教程》以弹性力学问题和传热问题为工程应用背景，介绍了有限单元法的原理与实现方法、ANSYS的建模与分析方法、弹性力学平面问题的有限单元法、弹性力学平面问题的分析、等参单元、弹性力学轴对称问题的有限单元法和传热问题的有限单元法。
　　    《有限元分析基础与应用教程》可供机械工程、材料加工工程的技术人员使用，也可供相关专业高年级本科生和研究生参考。