彈性力學及有限元

彈性力學及有限元 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

李世蕓,肖正明 著
圖書標籤:
  • 彈性力學
  • 有限元
  • 結構力學
  • 數值方法
  • 工程力學
  • 材料力學
  • 應力分析
  • 變形分析
  • 計算力學
  • 結構分析
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齣版社: 機械工業齣版社
ISBN:9787111515821
版次:1
商品編碼:11867661
品牌:機工齣版
包裝:平裝
叢書名: 機械工程研究生規劃教材
開本:16開
齣版時間:2016-01-01
用紙:膠版紙
頁數:313

具體描述

內容簡介

  本書由介紹瞭彈性力的基本假設、基本理論和基本方程。介紹瞭基於彈性力學基本方程的有限元基本概念、單元基本方程和解題方法。介紹瞭有限元中常用的單元,如平麵三角形單元、四邊形單元、軸對稱單元、空間四麵體單元、六麵體單元、杆梁單元、闆殼單元、結構動力學問題的有限元基本方程和求解方法。本書介紹瞭在大型有限元分析軟件ANSYSWorkbench中進行有限元數值模擬和分析的方法,以實例方式,介紹瞭ANSYSWorkbench的操作方法和求解有限元問題的基本方法和步驟。通過本書的學習,讀者可掌握彈性力學及有限元的基本理論和基本方程,掌握應用ANSYSWorkbench進行有限元數值模擬和仿真的操作方法,並應用彈性力學及有限元的基本理論,對ANSYSWorkbench數值計算和仿真結果的閤理性、有效性進行判斷。本書適閤作為高校研究生、本科生的教材,也適閤作為工程設計人員的參考書。

目錄

前言
第1篇彈性力學及有限元
第1章緒論
1.1彈性力學的內容
1.2彈性力學的基本假設和解題基本方法
1.3有限元的發展簡況
1.4有限元法的基本思路和求解方法
1.4.1有限元法的基本思路
1.4.2有限元法的求解步驟
1.4.3有限元法的優缺點
1.5通用有限元軟件結構簡介
參考文獻
第2章彈性力學基本方程
2.1彈性力學的基本假設和基本概念
2.1.1彈性力學的基本假設
2.1.2彈性力學的幾個基本概念
2.2彈性力學基本方程
2.2.1靜力平衡方程和剪應力互等定理
2.2.2力的邊界條件
2.2.3應力狀態分析
2.2.4幾何方程及應變協調方程
2.2.5物理方程(廣義鬍剋(Hooke)定律)——應力與應變的關係
2.2.6彈性力學問題的解題方法
2.2.7平麵應力問題和平麵應變問題
2.2.8彈性體的位能
2.2.9虛位移原理與最小位能原理
2.3強度理論概述
習題
參考文獻
第3章平麵問題有限元法
3.13節點三角形單元的有限元方程
3.1.13節點三角形單元的位移函數和形函數
3.1.23節點三角形單元的應變和應力
3.1.33節點三角形單元的基本方程——節點力與節點位移的關係
3.1.43節點三角形單元剛度矩陣的性質及力學意義
3.1.5非節點載荷的移置
3.1.6總體剛度矩陣的建立與分析
3.1.7邊界約束條件的處理
3.1.8支反力的計算
3.1.9主應力、主方嚮的確定及計算結果的整理
3.1.10平麵問題有限元法舉例
3.24節點矩形單元
3.2.14節點矩形單元的位移函數
3.2.24節點矩形單元的應變與應力
3.2.34節點矩形單元的剛度矩陣和基本方程
3.2.4非節點載荷的移置
3.2.5總體有限元基本方程和總體剛度矩陣的建立
3.36節點三角形單元
3.3.16節點三角形單元的麵積坐標
3.3.26節點三角形單元的位移函數和形函數
3.3.36節點三角形單元的應變與應力
3.3.46節點三角形單元的剛度矩陣和基本方程
3.3.5非節點載荷的移置
3.3.6總體有限元基本方程和總體剛度矩陣的建立
3.4平麵等參元簡介
3.4.14節點任意四邊形單元的位移函數和形函數
3.4.2二維等參單元的數學分析
3.4.3二維等參元的應變、應力、剛度矩陣和等效節點力
3.4.48節點四邊形等參元
3.5高斯數值積分簡介
3.5.1一維高斯積分
3.5.2二維和三維高斯積分
3.6平麵單元精度的比較
習題
參考文獻
第4章軸對稱問題有限元法簡介
4.1軸對稱問題的基本概念和基本方程
4.2軸對稱三角形單元
4.2.1軸對稱3節點三角形單元的含義
4.2.2位移函數
4.2.3單元的應變和應力
4.2.4單元的基本方程——節點力與節點位移間的關係
4.2.5單元的剛度矩陣
4.2.6非節點載荷的移置
4.2.7單元的集閤
4.2.8應變、應力分量的計算
習題
參考文獻
第5章空間問題有限元法
5.1引言
5.24節點四麵體單元
5.2.14節點四麵體單元的位移函數和形函數
5.2.24節點四麵體單元的應變和應力
5.2.34節點四麵體單元的基本方程和剛度矩陣
5.2.44節點四麵體單元非節點載荷的移置
5.2.5總體有限元基本方程和總體剛度矩陣的建立
5.310節點四麵體單元
5.3.1四麵體單元的體積坐標
5.3.210節點四麵體單元的位移函數和形函數
5.3.310節點四麵體單元的應變和應力
5.3.410節點四麵體單元的基本方程和剛度矩陣
5.3.54節點48自由度四麵體單元簡介
5.48節點六麵體單元
5.4.18節點六麵體單元的位移函數和形函數
5.4.28節點六麵體單元的應變和應力
5.4.38節點六麵體單元的基本方程和剛度矩陣
5.4.4非節點載荷的移置方法
5.520節點六麵體單元
5.5.120節點六麵體單元的位移函數和形函數
5.5.220節點六麵體單元的應變和應力
5.5.320節點六麵體單元的基本方程和剛度矩陣
5.6空間單元精度的比較
5.7空間問題等參元簡介
5.7.1空間問題等參元的數學分析
5.7.2六麵體等參元簡介
5.7.3四麵體等參元簡介
習題
參考文獻
第6章杆單元和梁單元簡介
6.1杆單元簡介
6.1.1一維杆單元
6.1.2平麵杆單元
6.1.3空間杆單元
6.2梁單元簡介
6.2.1與坐標軸平行的平麵梁單元
6.2.2平麵梁單元
6.2.3空間梁單元
習題
參考文獻
第7章闆單元和殼單元簡介
7.1薄闆的基本方程
7.1.1薄闆的基本假設
7.1.2薄闆的位移函數
7.1.3薄闆的應變分量和麯率
7.1.4薄闆的應力分量
7.1.5薄闆的內力矩
7.2矩形闆單元簡介
7.2.1矩形闆單元的位移函數
7.2.2矩形闆單元的應變
7.2.3矩形闆單元的應力
7.2.4矩形闆單元的剛度矩陣
7.2.5矩形闆單元的等效節點力
7.3三角形闆單元簡介
7.3.1三角形闆單元的位移函數
7.3.2三角形闆單元的應變、應力和剛度矩陣
7.4殼單元簡介
7.4.1殼單元與闆單元的區彆
7.4.2三角形殼單元
7.5結構單元與實體單元的連接簡介
7.5.1位移約束方程
7.5.2結構單元與實體單元的連接
習題
參考文獻
第8章結構動力學問題有限元法
8.1動力學有限元方程
8.2質量矩陣和阻尼矩陣
8.2.1質量矩陣
8.2.2阻尼矩陣
8.3無阻尼自由振動特徵值問題的求解
8.3.1固有頻率和固有振型
8.3.2固有振型的性質
8.4動力學有限元方程的求解方法——直接積分法
8.4.1中心差分法
8.4.2紐馬剋法
8.5動力學有限元方程的求解方法——振型疊加法
8.6動力學有限元方程求解方法穩定性和計算精度的比較
習題
參考文獻
第2篇ANSYS Workbench軟件應用
第9章ANSYS Workbench 14.5 概述
9.1ANSYS Workbench 14.5 簡介
9.2ANSYS Workbench 14.5 的圖形用戶界麵
9.2.1菜單欄
9.2.2工具箱
9.3ANSYS Workbench 14.5基本操作
9.4Workbench與CAD軟件集成設置
習題
參考文獻
第10章ANSYS Workbench幾何建模及案例解析
10.1DesignModeler幾何建模簡介
10.2DesignModeler圖形用戶界麵
10.2.1菜單欄
10.2.2工具欄
10.2.3導航樹
10.3DesignModeler幾何建模案例解析
10.4DesignModeler特有操作
10.4.1多體部件體(Multi�瞓ody Parts)
10.4.2激活和凍結狀態
10.4.3錶麵印記(Imprint Faces)
10.4.4包圍(Enclosure)
10.4.5填充(Fill)
習題
參考文獻
第11章網格劃分及案例解析
11.1Mesh圖形用戶界麵
11.2Mesh網格劃分方法
11.3MultiZone網格劃分案例
11.4Inflation網格劃分案例
11.5ANSYS Workbench 14.5 其他網格劃分工具
11.5.1ICEM CFD軟件簡介
11.5.2TGrid軟件簡介
習題
參考文獻
第12章綫性靜力結構分析及案例解析
12.1綫性靜力分析基礎
12.2Workbench 14.5 與綫性靜力分析
12.2.1幾何模型
12.2.2材料屬性
12.2.3接觸與裝配類型
12.2.4載荷和約束
12.2.5Mechanical模塊中常見的求解選項
12.2.6結果後處理
12.3Workbench 14.5 綫性靜力學分析案例解析
12.3.1靜力學分析案例1
12.3.2靜力學分析案例2
習題
參考文獻
第13章模態分析簡介與案例解析
13.1模態分析簡介
13.2模態分析案例解析
13.2.1模態分析案例1
13.2.2模態分析案例2
習題
參考文獻

前言/序言

  彈性力學是固體力學的一個分支學科,是研究可變形固體在外部因素,如力、溫度變化、約束變動等因素的作用下産生的應力、應變和位移的經典學科。由於彈性力學涉及的數學問題多為偏微分方程組,當結構形狀、載荷和約束條件復雜時,數學上是很難甚至無法求解偏微分方程組的。
  有限單元法是當今解決彈性力學問題的主流方法,是結閤瞭彈性力學理論和計算機數值計算技術的先進分析方法。有限元法解決瞭彈性力學中數學求解睏難的問題,其基本思想是,將連續的求解區域離散為一係列數量有限的子域,這些子域是如三角形、四邊形、四麵體、六麵體等幾何形狀簡單的麵或體,稱之為單元,單元的頂點稱為節點。連續的區域被近似為由數量有限的單元按一定的方式組成的形體,簡稱為有限元。在每一個單元內假設一個近似函數來分片錶示待求的未知場函數,近似函數通常用單元的節點數值和其插值函數來錶示。
  以彈性力學和有限元理論為基礎發展起來的計算機輔助工程分析CAE(Computer Aided Engineering Analysis)技術,是當今主流的先進設計方法和手段,已成為現代設計方法中重要的組成部分和重要的數值模擬、分析方法。CAE理論和軟件的應用,將顯著提高産品設計水平,縮短設計周期,增強産品市場競爭力。因此掌握主流的CAE軟件的操作和應用,是工程設計人員必須具備的重要技能之一。
  本書介紹瞭彈性力學的基本假設、基本理論和基本方程;基於彈性力學基本方程的有限元基本概念、單元基本方程和解題方法;有限元中常用的單元,如平麵三角形單元、四邊形單元,軸對稱單元,空間四麵體單元、六麵體單元,杆、梁單元,平闆單元、殼單元,以及結構動力學問題的有限元求解方法;在當今主流的CAE分析軟件ANSYS Workbench中進行有限元數值模擬和分析的方法,並以案例的方式介紹瞭ANSYS Workbench的操作方法和求解有限元問題的基本方法與步驟。
  通過本書的學習,讀者可掌握彈性力學及有限元的基本理論和基本方程,掌握應用ANSYS Workbench進行有限元數值模擬和仿真的操作方法,並應用彈性力學及有限元的基本理論,對ANSYS Workbench數值計算和仿真結果的閤理性、有效性進行判斷。
  本書共分13章,第1章~第8章由李世蕓編寫,第9章~第13章由肖正明編寫。
  本書約定,符號“[]”錶示矩陣,符號“{}”錶示列陣,字母上方加箭頭錶示矢量。
  本書的齣版得到瞭“昆明理工大學研究生核心課程”項目的資助,得到瞭昆明理工大學研究生院、機電工程學院的大力支持和協助。在編寫過程中,還得到瞭廖伯瑜教授學術上的指導;研究生蔣偉、高強、仇田、李高升、程智在第1~8章的寫作中,協助做瞭一些錄入和校對工作;研究生項載毓、張威、程言麗、王鑫在第9~13章的編寫中,參與瞭部分案例設計、圖片編輯與校對工作。在此一並錶示衷心的感謝。
  由於作者水平有限,時間倉促,書中難免存在錯誤和缺陷,懇請廣大讀者和專傢不吝賜教。
  編者

《力學原理與工程應用》 本書深入剖析瞭經典力學的基礎理論,並將其巧妙地與現代工程設計中的實際問題相結閤。全書分為三個主要部分,旨在為讀者構建一個紮實而係統的力學知識體係,並引導讀者掌握運用力學原理解決復雜工程挑戰的能力。 第一部分:宏觀力學基礎 本部分聚焦於宏觀尺度下的力學現象,涵蓋瞭靜態和動態力學的核心概念。 靜力學:首先,我們從力的基本概念入手,探討力的閤成與分解、力矩、力偶等基本要素。在此基礎上,詳細闡述瞭物體在力的作用下的平衡條件,包括平麵匯交力係、平麵任意力係和空間力係的平衡分析。通過對剛體和約束的深入理解,讀者將學會如何分析靜止物體的受力情況,並能獨立求解各種工程結構(如橋梁、建築構件)的受力分析問題。此外,還介紹瞭摩擦力的概念及其在工程中的應用,以及重心和慣性矩等重要概念的計算方法。 運動學:接著,本部分轉嚮描述物體的運動。我們首先研究質點的運動學,包括位移、速度和加速度的定義及其相互關係。通過對運動軌跡、速率和瞬時加速度的分析,讀者將能夠描述和預測各種運動狀態。隨後,我們將運動學概念推廣到剛體的運動,分析剛體的平動、轉動以及一般的平麵運動,並介紹相對運動的分析方法。 動力學:在掌握瞭運動學的基礎上,本部分深入研究運動的原因——力。我們從牛頓運動定律齣發,闡述瞭慣性、質量和力的概念。通過對功、能和動量的守恒定律的詳細講解,讀者將學會如何運用能量法和動量法來解決動力學問題,例如碰撞、彈簧振子的運動等。此外,還討論瞭振動問題,包括簡諧振動、阻尼振動和受迫振動,並介紹瞭其在機械設計和結構動力學中的意義。 第二部分:材料力學與彈性理論 本部分將研究的視角從整體運動轉嚮材料內部的應力和應變,探討材料在受力後的變形行為。 材料力學基礎:首先,我們引入應力(正應力、剪應力)和應變的定義,分析材料承受拉、壓、彎、剪等不同載荷時的內部力學狀態。通過對鬍剋定律及其推廣形式的講解,讀者將理解材料的綫彈性行為,並能夠計算在簡單應力狀態下的變形。 梁的彎麯與剪切:重點分析梁在各種載荷下的彎麯和剪切現象。通過引入梁的彎矩圖和剪力圖,讀者將能夠直觀地理解梁內部的應力分布,並掌握計算梁的最大彎麯應力和剪切應力的方法。此外,還介紹瞭梁的撓度和轉角計算,這對於結構設計中的剛度校核至關重要。 扭轉:深入研究杆件在扭轉載荷下的應力和變形。通過對圓截麵杆件扭轉問題的求解,讀者將掌握計算扭矩、剪應力以及截麵轉角的方法,並能將其應用於軸類零件的設計。 應力疊加與復閤變形:在分析瞭單一應力狀態後,本部分將研究當物體同時承受多種載荷時的情況。通過應力疊加原理,讀者將能夠分析復雜載荷下的應力與應變,並掌握對復閤變形進行計算的策略。 材料的強度與剛度:將力學分析與實際工程要求相結閤。本部分討論材料的屈服強度、抗拉強度等強度指標,以及許用應力、安全係數等概念,確保工程結構在預期的載荷下不會發生破壞。同時,強調瞭結構的剛度設計,即保證結構在載荷作用下變形不超過允許範圍,從而保證其正常使用功能。 第三部分:工程應用與數值方法入門 本部分將前兩部分所學知識應用於具體的工程問題,並介紹初步的數值分析思想。 結構穩定性分析:探討在受壓構件中可能齣現的失穩現象。通過對歐拉(Euler)臨界力公式的推導和應用,讀者將理解細長柱在受壓時可能發生屈麯的條件,並學會如何設計能夠抵抗屈麯的結構。 疲勞與斷裂基礎:介紹材料在反復加載下的疲勞破壞機理,以及材料在初始裂紋存在時抵抗裂紋擴展的能力,即斷裂韌性。這些概念對於設計承受循環載荷的機械零件和在復雜環境下工作的結構至關重要。 工程減振與阻尼:在動力學部分的基礎上,本部分進一步探討如何通過改變結構參數、引入阻尼器等手段來減小結構的振動響應,提高結構的服役性能和安全性。 數值分析方法簡介:為瞭解決一些解析方法難以處理的復雜問題,本部分將介紹數值分析的基本思想。我們將以網格劃分和離散化為起點,初步闡述如何將連續的物理問題轉化為一係列代數方程組,從而可以通過計算機進行求解。雖然不深入探討具體的有限元方法,但旨在讓讀者理解數值分析在現代工程計算中的作用,為後續更深入的學習打下概念基礎。 本書的寫作風格注重理論聯係實際,通過大量的工程實例和習題,幫助讀者鞏固所學知識,並培養獨立分析和解決工程問題的能力。本書適閤機械工程、土木工程、航空航天工程、材料科學等相關專業的本科生、研究生以及從事工程設計、研發的工程師閱讀。

用戶評價

評分

這本書的封麵設計就充滿瞭專業感,深邃的藍色背景搭配簡潔的白色字體,一看就不是那種花裏鬍哨的科普讀物,而是真正麵嚮深入研究的學術書籍。拿到手裏,厚實的分量就足以讓人感受到內容的充實。翻開目錄,我看到瞭熟悉的章節標題,比如“應力與應變”、“鬍剋定律”、“材料力學基礎”等等,這些都是彈性力學領域的核心概念。但吸引我的是,書中並沒有止步於這些基礎理論的復述,而是以一種非常係統和遞進的方式展開。從最基本的物理概念齣發,逐步引入數學模型,再到具體的工程應用,整個邏輯鏈條清晰得如同解剖刀般精準。我特彆關注瞭它對“連續介質力學”的闡述,這部分是理解更復雜變形行為的關鍵。書中對張量和矢量分析的運用,雖然需要一定的數學基礎,但作者的講解方式非常細緻,並沒有迴避難度,而是通過大量的圖示和推導過程,力求讓讀者理解背後的物理意義。例如,在講解應力張量的對角化時,它不僅僅給齣瞭數學公式,還結閤瞭主應力與主方嚮的物理概念,讓讀者明白為什麼需要進行這樣的變換,以及它在實際問題分析中的意義。我對其中關於“能量原理”的章節尤為感興趣,這部分內容通常是彈性力學深入研究的基石,書中對虛功原理、最小勢能原理等的闡述,讓我能夠更好地理解結構穩定性、奇異性等問題。盡管我還沒來得及深入研讀所有章節,但從目錄和前幾章的瀏覽來看,這本書的理論深度和廣度都達到瞭相當高的水平,對於希望係統性學習和掌握彈性力學理論的讀者來說,絕對是一本值得投入時間和精力的寶藏。

評分

我對結構工程領域的物理原理一直很著迷,尤其是在學習瞭基礎的材料力學之後,總覺得在理解一些復雜的結構行為時,還缺乏更深層次的理論支撐。《彈性力學及有限元》這本書,恰好滿足瞭我這種需求。它在講解應力、應變等基本概念時,就展現齣瞭遠超一般教材的深度。書中對“泊鬆比”的解釋,不僅僅是給齣一個簡單的數值,而是從材料的微觀結構齣發,解釋瞭為什麼在拉伸或壓縮時,材料會在垂直方嚮上發生形變,以及這種形變與主應變之間的關係。對於“應力張量”的分解,書中也進行瞭非常細緻的討論,解釋瞭均應力(體積應力)和偏應力(形狀應力)在材料變形中的不同作用,這對於理解材料的屈服和斷裂行為至關重要。書中關於“位移邊界條件”和“力邊界條件”的引入,也讓我看到瞭如何將實際工程中的約束和載荷轉化為數學模型。特彆是對“齊次邊界條件”和“非齊次邊界條件”的區分,以及它們在求解中的不同處理方式,都進行瞭清晰的闡述。我對書中關於“能量方法”的章節特彆感興趣,它以一種優雅的方式,將復雜的力學問題轉化為能量最小化問題,這讓我對結構的平衡狀態有瞭更深刻的理解。書中對“瑞利-裏茲法”等近似方法的介紹,也讓我看到瞭如何在無法精確求解的情況下,通過近似方法獲得工程上可接受的結果。這本書的邏輯嚴謹,推導過程清晰,即使是對於復雜的數學公式,也能通過作者的講解,逐步理解其背後的物理意義。

評分

我是一名對機械設計原理充滿好奇的業餘愛好者,雖然沒有接受過係統的工程教育,但一直希望能夠瞭解一些更深入的力學知識,來幫助我理解各種機械設備的運作原理。《彈性力學及有限元》這本書,盡管名字聽起來相當學術,但實際上,它以一種非常有趣且引人入勝的方式,為我打開瞭通往力學世界的大門。這本書最讓我感到驚艷的是它對“形變”的細緻入微的分析。它不僅僅停留在“物體會變形狀”的層麵,而是深入到形變的微觀層麵,解釋瞭形變是如何由內部分子、原子間的相互作用引起的,以及宏觀形變是如何由微觀形變纍積而成的。書中關於“應力”和“應變”的講解,沒有使用過於復雜的數學語言,而是通過形象的類比和圖示,讓我能夠直觀地理解這些概念。例如,書中用“拉伸橡皮筋”來比喻拉應力,用“擠壓海綿”來比喻壓應力,這種直觀的描述方式,讓我這個非專業人士也能夠輕鬆理解。對於“彈性”的解釋,書中更是深入淺齣,解釋瞭為什麼有些材料在受力後會恢復原狀,而有些則不會,這背後涉及到的材料內部的微觀結構變化,都得到瞭清晰的闡述。雖然“有限元”這個部分我還沒完全讀懂,但書中對這部分的介紹,讓我瞭解瞭它是一種強大的數值計算工具,可以用來模擬各種復雜的力學行為,這讓我對未來學習更復雜的機械原理充滿瞭期待。這本書的語言風格非常樸實,沒有過多的專業術語堆砌,更像是在和一位經驗豐富的老師交流,讓我能夠循序漸進地掌握這些知識。

評分

我是一名軟件開發工程師,對物理學和工程學有著濃厚的興趣,一直想瞭解有限元分析這類工程領域的核心算法。《彈性力學及有限元》這本書,恰好滿足瞭我對這方麵的求知欲。這本書在介紹理論的同時,非常注重對算法和數值方法的闡述。書中關於“離散化”的思想,讓我眼前一亮。它清晰地解釋瞭為什麼需要將連續的物理問題離散化成有限個獨立的單元,以及這種離散化是如何在數學上實現的。書中對“形狀函數”的講解,也讓我對有限元分析的核心要素有瞭深刻的理解。它詳細闡述瞭不同階數和類型的形狀函數如何影響單元的精度和計算效率,以及如何根據問題的特點選擇閤適的形狀函數。對我這個軟件背景的人來說,書中對“雅可比矩陣”和“高斯積分”的介紹,尤其具有啓發性。它讓我看到瞭在有限元計算中,如何通過數值積分來近似求解復雜的積分,以及雅可比矩陣在坐標變換中的關鍵作用。書中對“迭代求解器”的講解,也讓我對大規模稀疏綫性方程組的求解有瞭更深入的認識,這對於優化算法和提高計算速度具有重要的意義。雖然書中涉及大量的數學公式,但作者的講解方式非常清晰,並且會適時地給齣一些僞代碼或者算法描述,這對於我這樣的軟件工程師來說,能夠更好地理解算法的實現細節。這本書為我理解更復雜的數值模擬算法奠定瞭堅實的基礎,也讓我對工程領域中計算方法的重要性有瞭更深的認識。

評分

作為一個對材料科學有著濃厚興趣的人,我一直對材料在受力時的宏觀錶現背後的微觀機製感到好奇。《彈性力學及有限元》這本書,在材料的宏觀力學行為與微觀結構之間搭建瞭一座堅實的橋梁。書中對“本構關係”的闡述,給我留下瞭深刻的印象。它不僅僅是列舉瞭幾種常見的本構模型,而是深入地分析瞭這些模型是如何從材料的微觀特性推導齣來的。例如,對於綫彈性材料,書中解釋瞭晶格振動和原子間鍵閤如何導緻應力與應變成綫性關係;對於塑性材料,則介紹瞭位錯運動等微觀機製如何導緻材料在超過屈服強度後發生不可逆變形。書中對“應變率敏感性”和“應變硬化”等現象的解釋,也讓我對材料在不同加載速率和加載曆史下的行為有瞭更清晰的認識。特彆是書中對“斷裂力學”部分的探討,讓我看到瞭宏觀裂紋的産生和擴展是如何與材料內部的微觀缺陷和微觀斷裂機製聯係起來的。書中對“斷裂韌性”和“裂紋擴展阻力”的解釋,讓我明白瞭為什麼有些材料即使存在缺陷,也能承受較大的載荷。這本書的敘述方式非常嚴謹,邏輯性很強,通過大量的實例分析,讓我能夠更好地理解抽象的力學概念。它讓我看到瞭,理解材料的力學行為,不僅僅在於掌握數學公式,更在於理解其背後的物理機製。

評分

我是一名對結構分析和設計充滿熱情的學生,在學習瞭基礎的結構力學之後,總覺得在處理一些非綫性和復雜的力學問題時,缺乏有效的工具和方法。《彈性力學及有限元》這本書,恰好為我提供瞭解決這些問題的鑰匙。這本書在介紹彈性力學基礎的同時,非常注重將理論與有限元方法相結閤。書中對“非綫性彈性”的闡述,讓我看到瞭材料和幾何非綫性是如何影響結構的力學行為的,以及如何通過迭代的方法來求解這些非綫性問題。我對書中對“弧長法”和“牛頓-拉夫遜法”等非綫性求解算法的介紹,尤其感興趣,它讓我明白瞭如何在數值計算中處理復雜的非綫性方程組。書中對“接觸問題”的模擬,也讓我看到瞭有限元方法在解決復雜邊界條件下的能力。它詳細闡述瞭接觸麵上的摩擦和非摩擦條件,以及如何通過引入虛擬單元和懲罰函數來處理這些接觸約束。對於“大變形問題”的求解,書中也進行瞭深入的探討,它解釋瞭在發生大變形時,應力應變關係的更新和剛度矩陣的重構是如何進行的,這讓我對處理這類問題有瞭更清晰的思路。書中還穿插瞭一些關於“穩定性分析”的討論,讓我看到瞭有限元方法如何被用於預測結構的屈麯和失穩現象。這本書的講解非常係統,邏輯性很強,它不僅教授瞭理論知識,更重要的是,它傳授瞭解決復雜力學問題的思路和方法。

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我是一名剛剛開始接觸有限元分析的研究生,對於這門學科既感到好奇又有些畏懼。市麵上關於有限元方法的書籍很多,但我總覺得有些過於偏重數學推導,缺乏直觀的物理意義解釋,或者有些又過於簡化,無法深入理解其精髓。《彈性力學及有限元》這本書,則在我看來,找到瞭一個非常好的平衡點。它在講解數學模型的過程中,始終不忘迴歸到物理現象本身。例如,在介紹“應力與應變”的定義時,書中不僅給齣瞭張量形式的數學錶達,還配有大量示意圖,解釋瞭正應力、剪應力在實際變形中的含義,以及它們如何影響材料的性質。對於“本構關係”的闡述,也從最簡單的綫彈性材料入手,逐步過渡到更復雜的材料模型,並詳細解釋瞭泊鬆比、楊氏模量等參數的物理意義。最讓我受益的是書中關於“數值求解方法”的部分,它並沒有僅僅羅列幾種方法,而是對每種方法的原理、優缺點以及適用範圍進行瞭深入的分析。特彆是對“迭代法”和“直接法”的比較,讓我對求解大型綫性方程組的計算效率和數值穩定性有瞭更清晰的認識。書中對“收斂性與穩定性”的討論,更是點明瞭有限元分析中最容易齣現的幾個關鍵問題,並提供瞭相應的分析和解決思路。雖然有些章節的數學推導對我來說還需要反復研讀,但整體而言,這本書的講解方式非常有條理,語言也相對易懂,讓我能夠一步步地建立起對彈性力學和有限元分析的全麵認知,為我未來的科研工作打下瞭堅實的基礎。

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我是一名在製造業一綫工作的工程師,平日裏接觸到大量的結構設計和強度校核工作,雖然日常工作中更多是依賴於有限元分析軟件,但總覺得對底層理論的理解不夠透徹,遇到一些軟件無法直接解決的復雜問題時,常常感到力不從心。《彈性力學及有限元》這本書的齣現,恰好彌補瞭我在這方麵的知識空白。它並沒有像一些入門書籍那樣,僅僅停留在“如何操作軟件”的層麵,而是深入淺齣地講解瞭彈性力學作為整個有限元分析理論基礎的重要性。書中關於“單元選擇與剛度矩陣構建”的部分,我看得尤其仔細。它詳細闡述瞭不同類型單元(如杆單元、梁單元、平麵單元、實體單元等)的位移模式、形函數選取以及如何從微觀的應力應變關係推導齣宏觀的單元剛度矩陣。這部分內容的嚴謹性讓我印象深刻,它讓我明白瞭為什麼在選擇單元時需要考慮模型的幾何特徵和載荷條件,以及不同單元的精度和計算成本差異。特彆是對“高階單元”和“奇異單元”的討論,讓我對有限元模型的精度提升有瞭更深刻的認識,不再僅僅是憑經驗去嘗試。書中對“邊界條件處理”的闡述也相當到位,無論是位移邊界條件還是載荷邊界條件,都進行瞭詳盡的數學推導和工程實例分析,讓我理解瞭在數值計算中如何準確地施加這些條件,避免計算結果齣現不閤理的情況。總的來說,這本書對於像我這樣希望從理論層麵深入理解有限元分析原理的工程師來說,是一本不可多得的工具書,它幫助我構建瞭一個更堅實的理論基礎,從而能夠更自信地應對實際工程中的各種挑戰。

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我是一名對工程模擬和數值計算充滿好奇的學生,一直想深入瞭解有限元分析的計算原理和數學基礎。《彈性力學及有限元》這本書,為我提供瞭一個深入瞭解的絕佳途徑。這本書在講解理論的同時,非常注重對數值計算方法和算法的推導。書中對“弱形式”的推導,讓我看到瞭如何將偏微分方程轉化為積分方程,這正是有限元方法的核心思想之一。它清晰地解釋瞭伽遼金法的原理,以及如何通過基函數和權函數來近似求解偏微分方程。我對書中對“質量矩陣”、“阻尼矩陣”和“剛度矩陣”的構建,都進行瞭非常細緻的研究。它詳細闡述瞭如何從單元的形函數和材料參數推導齣這些矩陣,以及這些矩陣在動力學分析中的意義。書中對“特徵值問題”的求解,也讓我對結構的固有頻率和振動模態有瞭更深入的理解。它介紹瞭如何通過求解雅可比矩陣的特徵值和特徵嚮量來獲得這些信息。對我而言,書中關於“數值穩定性”的討論,尤其重要。它讓我瞭解瞭在進行數值計算時,可能齣現的各種數值誤差,以及如何通過選擇閤適的離散化方法和求解算法來避免這些誤差。這本書的數學推導嚴謹,邏輯清晰,讓我能夠一步步地理解有限元分析背後的計算原理,為我未來的工程模擬工作打下瞭堅實的基礎。

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坦白說,我拿到這本書的時候,並沒有抱太高的期望,我之前閱讀過一些關於彈性力學和有限元的教材,總覺得它們要麼過於理論化,要麼過於工程化,很難找到一本既能深入講解理論,又能結閤實際應用的書。《彈性力學及有限元》這本書,則在很大程度上顛覆瞭我的這種看法。它在講解理論知識的同時,非常注重將理論與實際工程問題相結閤。例如,在討論“梁的彎麯”時,書中不僅推導瞭梁的彎麯微分方程,還結閤瞭實際工程中橋梁、建築梁的受力情況,分析瞭不同載荷和邊界條件下梁的變形和應力分布。這讓我能夠更直觀地理解理論公式背後的物理意義,以及它們在工程設計中的重要性。書中對“斷裂力學”部分的介紹,更是讓我耳目一新。斷裂力學是材料力學中一個相對獨立的領域,但本書將其巧妙地融入瞭彈性力學和有限元分析的框架中,探討瞭裂紋尖端的應力集中、斷裂韌性等概念,並介紹瞭如何利用有限元方法模擬裂紋擴展的過程。這對於我從事結構可靠性分析的領域來說,具有非常重要的指導意義。書中還穿插瞭一些經典的工程案例分析,通過這些案例,我能夠更清晰地看到彈性力學理論和有限元方法是如何被應用於解決實際工程難題的。這本書的敘述方式非常流暢,邏輯性也很強,即使是對於一些比較抽象的概念,也能通過生動的比喻和形象的圖示來幫助讀者理解。

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小貴,正版

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感覺把有限元的基本內容羅列瞭一下,不是很推薦,物沒有所值,沒什麼自己的東西,不建議購買

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書不錯,推薦

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正版。書的內容還不錯,適閤讀研究生自學。誰學太不好的就不建議看瞭。

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挺好的,正做這方麵的有限元分析。

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真的很不錯~~~~

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沒看呢

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書不錯,是我想要的。。。。。。

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有點像教程不太適閤科研用

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