有限元分析及应用

有限元方法是处理各种复杂工程问题的重要分析手段，也是进行科学研究的重要工具。本书从有限元分析概述、杆梁结构分析的有限元方法、连续体结构分析的有限元方法、非线性有限元，以及基于ANSYS平台的有限元建模与分析实例等五个方面系统地介绍了有限元技术分析及相关计算应用。全书是作者在多年从教经验的基础上，依据目前工程学科对有限元分析的要求及学生的学习特点而编写的。目的是让学生掌握有限元分析的基本概念及方法，了解有限元软件的应用，为后期的深入学习和研究打下基础。

前言
第1章 有限元分析概述 1
1.1 有限元方法的历史 1
1.2 有限元软件的发展 3
1.3 有限元分析的目的和概念 5
1.4 有限元分析的基本流程 7
1.5 有限元分析的特点 10
思考题 11
第2章 杆梁结构分析的有限元方法 12
2.1 杆梁结构分析的工程概念 12
2.2 杆件有限元分析 12
2.3 梁件有限元分析 24
2.4 杆梁问题的有限元案例 37
思考题 41
习题 41
第3章 连续体结构分析的有限元方法 44
3.1 连续体结构分析的工程概念 44
3.2 连续体结构分析的基本力学原理 45
3.3 平面问题有限元分析 51
3.4 空间问题有限元分析 62
3.5 形状映射参数单元的一般原理和数值积分 68
3.6 有限元分析中的若干问题讨论 76
3.7 应用 90
思考题 95
习题 96
第4章 非线性有限元 101
4.1 材料非线性有限元法 101
4.2 材料本构关系简述 104
4.3 非线性弹性本构关系 108
4.4 弹塑性本构关系 116
4.5 求解非线性方程的增量法 135
4.6 求解非线性方程组的迭代法 138
4.7 收敛标准 140
4.8 几何非线性有限元法 144
4.9 大变形的应变和应力 145
4.10 几何非线性有限元方程的建立 152
4.11 有限元基本方程 155
4.12 几何非线性杆单元 157
4.13 几何非线性梁单元 159
4.14 几何非线性板单元 166
4.15 弧长法求解非线性方程组 168
4.16 应用 174
思考题 178
第5章 基于ANSYS平台的有限元建模与分析实例 179
5.1 ANSYS的概述 179
5.2 实例导航 184
5.3 输电塔线体系结构的ANSYS参数化分析 219
思考题 233
参考文献 234