基本信息
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本书将有限元理论与ANSYS软件有机结合在一起，构造新的教材体系，突出知识结构的完整性。为了适应学时少内容多的授课要求，在编写过程中，注意尽量避开深奥的数学理论，从简单结构的物理模型入手，力求做到深入浅出、概念清晰、循序渐进，便于初学者理解掌握。在兼顾基础知识的同时，强调实用性和可操作性。本书还全面系统地介绍了ANSYS9.0软件的基本功能和工程应用，包括几何建模技术、网格划分与有限元建模技术、施加载荷与求解过程、结果后处理技术等。本书坚持理论与实践紧密结合的原则，将有限元理论与ANSYS操作揉合在一起，以期有助于促进有限元理论与ANSYS的学习、应用、推广与普及。 全书共分9章，第1章介绍了有限元法的基本思想和基本理论；第2章主要讲述了弹性力学平面问题的有限元法；第3章介绍了空间问题和轴对称问题的有限元法；第4章讲述了等参数单元的有限元法；第5章介绍了结构动力学问题的有限元法；第6章介绍了ANSYS的基本知识与基本操作；第7章介绍了ANSYS标准有限元分析过程；第8章简要介绍了ANSYS基本分析过程技术；第9章通过几何模型实例强化各种建模技巧。
内容简介
目录
序
前言
第1章 绪论
1.1 有限元法概述
1.1.1 有限元法的发展及基本思想
1.1.2 有限元法的基本步骤
1.2 有限元法的工程应用
1.3 弹性力学基本知识
1.3.1 关于外力、应力、应变与位移的定义
1.3.2 弹性力学的基本方程
1.3.3 变分原理介绍
1.3.4 虚位移原理
1.3.5 平面问题
习题
第2章 平面问题的有限元法
2.1 结构的离散化
2.2 单元分析
2.2.1 位移模式
2.2.2 单元应变
2.2.3 单元应力
前言
第1章 绪论
1.1 有限元法概述
1.1.1 有限元法的发展及基本思想
1.1.2 有限元法的基本步骤
1.2 有限元法的工程应用
1.3 弹性力学基本知识
1.3.1 关于外力、应力、应变与位移的定义
1.3.2 弹性力学的基本方程
1.3.3 变分原理介绍
1.3.4 虚位移原理
1.3.5 平面问题
习题
第2章 平面问题的有限元法
2.1 结构的离散化
2.2 单元分析
2.2.1 位移模式
2.2.2 单元应变
2.2.3 单元应力
书摘
第1章绪论
1.1有限元法概述
1.1.1有限元法的发展及基本思想
随着现代工业、生产技术的发展，不断要求设计高质量、高水平的大型、复杂和精密的机械及工程结构。为此目的，人们必须预先通过有效的计算手段，确切地预测即将诞生的机械和工程结构，在未来工作时所发生的应力、应变和位移。但是传统的一些方法往往难以完成对工程实际问题的有效分析。弹性力学的经典理论，由于求解偏微分方程边值问题的困难，只能解决结构形状和承受载荷较简单的问题，对于几何形状复杂、不规则边界、有裂缝或厚度突变，以及几何非线性、材料非线性等问题往往遇到很多麻烦，试图按经典的弹性力学方法获得解析解是十分困难的，甚至是不可能的。因此，需要寻求一种简单而又精确的数值分析方法。有限元法正是适应这种要求而产生和发展起来的一种十分有效的数值计算方法。
这个方法起源于20世纪50年代中期航空工程中飞机结构的矩阵分析。1960年美国的克劳夫（Clough）采用此方法进行飞机结构分析时，首次将这种方法起名为“有限单元法”（finite element method），简称“有限元法”。 有限单元法的基本思想，是在力学模型上将一个原来连续的物体离散成为有限个具有一定大小的单元，这些单元仅在有限个节点上相连接，并在节点上引进等效力以代替实际作用于单元上的外力。对于每个单元，根据分块近似的思想，选择一种简单的函数来表示单元内位移的分布规律，并按弹性理论中的能量原理（或用变分原理）建立单元节点力和节点位移之间的关系。最后，把所有单元的这种关系式集合起来，就得到一组以节点位移为未知量的代数方程组，解这些方程组就可以求出物体上有限个离散节点上的位移。
……
1.1有限元法概述
1.1.1有限元法的发展及基本思想
随着现代工业、生产技术的发展，不断要求设计高质量、高水平的大型、复杂和精密的机械及工程结构。为此目的，人们必须预先通过有效的计算手段，确切地预测即将诞生的机械和工程结构，在未来工作时所发生的应力、应变和位移。但是传统的一些方法往往难以完成对工程实际问题的有效分析。弹性力学的经典理论，由于求解偏微分方程边值问题的困难，只能解决结构形状和承受载荷较简单的问题，对于几何形状复杂、不规则边界、有裂缝或厚度突变，以及几何非线性、材料非线性等问题往往遇到很多麻烦，试图按经典的弹性力学方法获得解析解是十分困难的，甚至是不可能的。因此，需要寻求一种简单而又精确的数值分析方法。有限元法正是适应这种要求而产生和发展起来的一种十分有效的数值计算方法。
这个方法起源于20世纪50年代中期航空工程中飞机结构的矩阵分析。1960年美国的克劳夫（Clough）采用此方法进行飞机结构分析时，首次将这种方法起名为“有限单元法”（finite element method），简称“有限元法”。 有限单元法的基本思想，是在力学模型上将一个原来连续的物体离散成为有限个具有一定大小的单元，这些单元仅在有限个节点上相连接，并在节点上引进等效力以代替实际作用于单元上的外力。对于每个单元，根据分块近似的思想，选择一种简单的函数来表示单元内位移的分布规律，并按弹性理论中的能量原理（或用变分原理）建立单元节点力和节点位移之间的关系。最后，把所有单元的这种关系式集合起来，就得到一组以节点位移为未知量的代数方程组，解这些方程组就可以求出物体上有限个离散节点上的位移。
……
