Patran2010与Nastran2010有限元分析从 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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龙凯贾长治李宝峰 编

图书标签:

• 有限元分析
• Patran
• Nastran
• 结构力学
• 工程分析
• 数值计算
• 机械工程
• CAD/CAE
• Patran2010
• Nastran2010
• 软件应用

店铺： 木垛图书旗舰店

出版社： 机械工业

ISBN：9787111360049

商品编码：10310488270

开本：16

出版时间：2011-10-01

基本信息

• 商品名称：Patran2010与Nastran2010有限元分析从入门到精通(附光盘)/计算机辅助分析CAE系列
• 作者：龙凯//贾长治//李宝峰
• 定价：69
• 出版社：机械工业
• ISBN号：9787111360049

其他参考信息（以实物为准）

• 出版时间：2011-10-01
• 印刷时间：2011-10-01
• 版次：2
• 印次：1
• 开本：16开
• 包装：平装
• 页数：482
• 字数：780千字

编辑推荐语

这本《Patran2010与Nastran2010有限元分析从入门到精通(附光盘)》由龙凯、贾长治、李宝峰等编著。本书作者龙凯博士，长期使用Nastran和Patran进行科研和教学工作，积累了大量的软件使用经验和工程经验，熟悉用户培训和技术支持工作，了解用户的需求。市场上的有些书籍是入门级别的，对于有些使用者而言，可能觉得简单了一点，帮助不大，而有些则偏重于理论，使用性和通俗易懂性则不强。而本书很好地把这入门级别和精通级别两者的需求结合在一起，确实是了不起的工作。本书还收集了大量的实例源文件，录制了很多过程的操作录屏的AVI，可以帮助读者学习。对读者而言，是一本非常实用的书籍，可以用于在校学生的学习，也适合公司对用户进行Nastran和Patran的软件培训。

内容提要

这本《Patran2010与Nastran2010有限元分析从入门到精通(附光盘)》 由龙凯、贾长治、李宝峰等编著，介绍了Patran 2010软件的基本操作以及 Nastran 2010的求解分析，全书共分为19章。第l章简介MSC公司以及Patran 和Nastran的基本功能；第2章简介使用Patran建模和Nastran分析的过程； 第3章介绍使用Patran建立几何模型；第4章介绍使用Patran进行有限元网格 划分；第5章介绍材料属性；第6章单元属性：第7章介绍工况及边界条件； 第8章介绍了如何进行分析控制；第9章介绍分析结果后处理。**0章至19章 是实例章，涵盖了使用Nastran分析的主要分析类型，其中**0章介绍基本 使用实例；第ll章介绍静力学分析；**2章介绍屈曲分析；**3章介绍模态 分析；**4章介绍瞬态响应分析；**5章介绍频率响应分析；**6章介绍随 机响应分析；**7章介绍非线性分析；**8章介绍结构拓扑优化；**9章介 绍热传导分析。对所有实例的操作步骤都提供了详细的文字和图例说明，以 便于读者学习掌握。
     《Patran2010与Nastran2010有限元分析从入门到精通(附光盘)》书适 合于高等院校研究生作为计算机辅助有限元分析软件自学教材，也可以作为 各科研院所研究人员的研究参考资料。
    

目录

序言
前言
**章 概述
第2章 Patran建模和Nastran分析过程
第3章 创建几何模型
第4章 划分有限元网络
第5章 材料属性
第6章 单元属性
第7章 工况及边界条件
第8章 分析控制
第9章 结果后处理
**0章 Patran和Nastran基本使用实例
**1章 静力学分析
**2章 屈曲分析
**3章 模态分析
**4章 瞬态响应分析
**5章 频率响应分析
**6章 随机响应分析
**7章 非线性分析
**8章 结构拓扑优化
**9章 热传导分析
参考文献

结构力学与有限元分析前沿课题精选 本书简介 本书汇集了结构工程、材料科学以及计算力学领域一系列前沿且具有实际应用价值的深度专题研究。它旨在为结构工程师、研究人员以及高年级本科生和研究生提供一个深入理解现代计算方法在复杂结构分析中应用的平台。全书内容紧密围绕当前工程实践中对精度、效率和多物理场耦合提出的更高要求展开，完全避开了对特定商业软件操作步骤的详述，而是专注于背后的理论基础、数值实现方法以及工程适用性判断。 第一部分：高级结构理论与本构关系模型 本部分深入探讨了超越经典梁、板、壳理论的复杂结构分析基础。 第一章：几何非线性与大变形理论 本章详细阐述了应力应变关系在结构发生显著位移和转动时的处理方法。重点讨论了欧拉-伯努利（Euler-Bernoulli）和蒂莫申科（Timoshenko）梁理论在非线性情境下的修正，特别是对转动惯量的影响。我们引入了更新后的拉格朗日（Updated Lagrangian）和坐标拉格朗日（Co-rotational）描述方法，对比了它们在处理几何屈曲和应力锁定现象时的优缺点。内容涵盖了工程应变张量（如Green-Lagrange和Almansi应变）的推导及其在有限元弱形式（Variational Formulation）中的应用，并讨论了如何通过引入鲁棒的增量载荷步和线搜索算法来确保非线性求解的收敛性，尤其是在临界屈曲点附近的稳定性分析。 第二章：先进材料本构模型与损伤演化 本章聚焦于现代工程材料的复杂行为建模，特别是那些表现出显著非线性和损伤特征的材料。我们详细分析了弹塑性模型的选择，包括基于流变学（如各向同性强化、随动强化和混合强化模型）的描述。对于混凝土、岩石和复合材料，本章深入探讨了内聚力模型（Cohesive Zone Model, CZM）在模拟界面开裂和层间脱粘中的应用，阐明了粘附能与开裂路径依赖性的关系。此外，还介绍了基于相场（Phase-Field）的损伤演化方法，该方法通过引入梯度项来避免传统内聚力模型中的网格依赖性问题，提供了一种更平滑、更具物理意义的裂纹扩展路径预测工具。我们还探讨了粘弹性材料（Viscoelasticity）在时间依赖性载荷下的建模，包括Prony级数和广义Maxwell模型的应用。 第二部分：数值离散技术与求解器优化 本部分侧重于有限元方法（FEM）本身的数学构建和高效求解策略。 第三章：高阶单元插值与积分技术 本章超越了标准的线性单元，系统地介绍了高斯积分的原理及其在高阶单元（如二次、三次单元）中的应用。讨论了实现高精度的关键——鲁棒的单元矩阵（Stiffness Matrix）构建过程，特别是拉格朗日插值多项式在不同几何形状单元（三角形、四边形、四面体、六面体）上的选择和构造。内容细致剖析了应力奇异性问题，并探讨了诸如$p$-收敛方法中单元阶数提升对误差收敛率的影响。此外，还详细分析了剪切锁定（Shear Locking）和体积锁定（Volumetric Locking）现象的成因，以及如何通过减缩积分（Reduced Integration）或Taylor-Hood等稳定化技术来有效缓解这些问题。 第四章：大规模问题的迭代求解器与预条件技术 对于涉及数百万自由度的大型结构分析，直接求解（如LU分解）的计算成本高昂。本章专注于高效的迭代求解策略。我们详细比较了Krylov子空间方法，如广义最小残量法（GMRES）、双共轭梯度法（BiCGSTAB）和共轭梯度法（CG），并讨论了何时选择哪种方法（基于矩阵对称性和正定性）。本章的核心内容在于预条件技术，包括代数多重网格法（Algebraic Multigrid, AMG）和基于不完全分解的预条件子（如IC/ILU）。我们深入解析了AMG的粗化、平滑和求解层级结构，并展示了如何根据网格结构和矩阵特性定制预条件子以加速收敛速度，尤其是在模拟高频振动或渗透性问题时。 第三部分：多物理场耦合与动态分析 本部分探索了结构分析与其他物理场相互作用的复杂场景。 第五章：热-结构耦合分析与传热机制 本章研究了温度场与结构变形之间的相互作用。首先回顾了傅里叶导热定律，并将其转化为有限元形式。然后，重点讨论了单向耦合（温度驱动变形）和双向耦合（变形影响热流，如焦耳热或粘性耗散）的实现流程。内容包括了如何准确计算热应变，以及在瞬态热载荷下如何处理材料参数（如弹性模量、泊松比）随温度变化的非线性效应。我们还讨论了在极端温度梯度下的热梯度效应建模。 第六章：随机振动与可靠性评估 本章处理了结构在不确定性载荷（如地震波、风荷载）下的响应预测。内容涵盖了随机过程理论在工程中的应用，特别是功率谱密度函数（Power Spectral Density, PSD）的定义和应用。我们详细推导了随机振动下的均方根（RMS）响应计算方法，以及如何利用模态叠加法处理随机输入。此外，本章还引入了基于概率的方法，如First-Order Reliability Method (FORM) 和 Monte Carlo 模拟，用于评估结构在材料参数和载荷不确定性下的失效概率，从而实现量化的结构可靠性分析。 第七章：接触、磨损与疲劳寿命预测 本章聚焦于结构部件之间相互作用的建模。详细分析了非线性接触问题的处理方法，包括拉格朗日乘子法、增广拉格朗日法以及惩罚函数法的选择标准。特别关注了摩擦模型的引入，对比了库仑摩擦模型与更复杂的粘滞摩擦模型在动态接触中的表现。在疲劳分析方面，本书介绍了基于应变和应力范围的S-N曲线法和Coffin-Manson关系，并将其与有限元结果相结合，讨论了线性累积损伤（如Miner法则）和非线性累积损伤模型的应用，旨在预测复杂载荷序列下的疲劳寿命。 全书的叙述风格严谨，侧重于数学推导的完整性和工程解释的清晰性，为读者构建一个坚实的计算力学理论框架，而非依赖任何特定的软件工具箱。

评分☆☆☆☆☆

这套书的厚度预示着内容的深度和广度。一本关于Patran2010与Nastran2010的有限元分析的书，如果能真正做到“从入门到精通”，那将是工程师们的福音。我设想，这本书会从有限元分析的基本原理讲起，比如离散化、单元插值函数、刚度矩阵的组装等等，这些是理解FEA核心思想的基石。然后，它应该会详细介绍Patran的用户界面，包括如何创建几何模型，导入CAD数据，进行网格划分，并设置材料属性和边界条件。网格质量对分析结果的影响至众所周知，因此，我对这本书在网格生成策略和质量检查方面的论述抱有极大的期待。接着，Nastran的部分，我希望看到关于不同分析类型（如静态、模态、瞬态、屈曲分析）的详细介绍，以及如何为每种分析设置正确的参数和控制卡。更重要的是，如何解读输出结果，理解应力、应变、位移等关键指标的物理意义，并从中提取有用的工程信息，这将是本书能否真正帮助读者解决实际问题的关键。

评分☆☆☆☆☆

这本书的标题让我联想到许多关于工程分析的挑战和机遇。在数字时代，有限元分析（FEA）已经成为不可或缺的工具，它能够模拟复杂的物理现象，预测结构的行为，并为设计优化提供关键的见解。2010年的版本，即便以今天的标准来看，也代表了当时领先的软件技术和方法论。Patran作为前处理软件，其强大的建模能力和网格生成技术，能够将现实世界的问题转化为计算机可以理解的离散单元，这本身就是一项艺术。而Nastran，作为核心的求解器，其算法的精妙和计算的强大，能够处理大规模的线性、非线性、动态和稳态分析。想象一下，如何通过精确的几何建模，选择合适的单元类型，设置恰当的边界条件和载荷，再到运行求解器，最后解读输出结果，这个过程本身就充满了学习的价值。我期待这本书能带领我深入理解这两个软件的协同工作流程，解锁其在航空航天、汽车、土木工程等众多领域的强大应用潜力。从基础理论到高级技巧，每一个细节都可能打开新的视野，解决实际工程中的难题。

评分☆☆☆☆☆

一本关于Patran2010与Nastran2010的书，我最看重的是它能否提供清晰的思路和有效的解决方法。有限元分析的复杂性在于，它不仅仅是软件操作的堆砌，更需要扎实的理论基础和丰富的工程经验。我期望这本书能够系统地梳理有限元分析的整个流程，从问题的提出，到模型的建立，再到分析的执行，最后是结果的解读和应用。对于Patran，我希望能了解其在几何修复、网格质量控制、以及高级建模技术方面的应用。而对于Nastran，我希望能深入理解其各种分析类型背后的物理原理和数学模型，例如，在进行模态分析时，如何选择合适的质量矩阵形式，或者在非线性分析中，如何处理材料的塑性行为。此外，如果书中包含一些关于后处理和可视化的技巧，如何有效地呈现和解释复杂的分析结果，也会大大提升这本书的实用价值。

评分☆☆☆☆☆

我对这本书的潜力感到非常好奇，因为它触及了一个高度专业化的领域。Patran和Nastran在工程界有着举足轻重的地位，它们代表了高端的有限元分析能力。我个人在工程实践中，虽然接触过一些FEA软件，但对于Patran和Nastran这样专注于复杂分析的工具，总觉得还有许多未知的领域等待探索。我希望这本书能够提供一些“接地气”的案例研究，通过实际的项目演示，展示如何在真实的工程场景中运用这两个软件来解决问题。比如，如何分析一个飞机的机翼在气动载荷下的应力分布，或者如何模拟汽车碰撞时的结构变形和能量吸收。不仅仅是软件操作层面的讲解，更重要的是，它应该能够帮助读者建立起正确的分析思维模式，理解不同分析设置的优劣，以及如何验证分析结果的可靠性。从理论到实践，从基础到高级，如果这本书能够做到融会贯通，那么它将是一本非常有价值的参考书。

评分☆☆☆☆☆

当看到“Patran2010与Nastran2010有限元分析”这样的书名时，我的脑海中立刻浮现出各种工程挑战的画面。我希望这本书能够成为我解决这些挑战的得力助手。我期待它能够详细阐述如何将实际的工程问题转化为可执行的有限元模型，包括如何精确地捕捉几何细节，如何合理地选择单元类型以兼顾精度和效率，以及如何设置准确的边界条件和载荷。对于Nastran，我尤其关注其在动态分析、接触分析以及热应力分析等复杂场景的应用。如果书中能够提供一些针对特定行业（如航空航天、汽车制造）的典型应用案例，并深入剖析其中的分析思路和技巧，那将极大地提升这本书的参考价值。我渴望从中学习到如何通过细致的建模和严谨的分析，来预测结构的疲劳寿命，评估结构的稳定性，或者优化结构的性能，从而在实际的工程项目中做出更明智的决策。