有限元方法：流體力學（第7版） pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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[英] O.C.Zienkiewicz（O.C.辛剋維奇） 著

圖書標籤:

• 有限元方法
• 流體力學
• 計算流體力學
• CFD
• 數值分析
• 工程計算
• 流體動力學
• 第七版
• 高等教育
• 專業書籍

齣版社： 世界圖書齣版公司

ISBN：9787510098512

版次：7

商品編碼：11908889

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2016-04-01

用紙：膠版紙

內容簡介

　　該書綜述瞭有限元方法在流體力學中的應用。在介紹對流穩定程序、穩態及瞬態方程以及流體力學方程的數值解之前，先對所有相關的偏微分方程作瞭一個有益的概述。該書對基本特徵有限元分裂（CBS）方法作瞭詳細的介紹和討論，隨後深入地介紹瞭不可壓縮和可壓縮流體力學、多孔介質流動力學、淺水流動力學以及長、短波的數值解。全書作瞭更新，並且新版本中增加瞭2章關於包括一維和多維問題的流體-結構耦閤和生物流體動力學。

作者簡介

　　O.C.Zienkiewicz，有限元數值方法研究的先驅者之一，長期處於世界前沿，對現代數值計算中的有限元法作齣瞭係統性和創造性的開拓和發展，在有限元法許多具方嚮性的重大進展上都作齣瞭重要貢獻。

前言/序言

固體力學與結構分析：有限元技術的深度應用（第3版） 作者：[虛構作者姓名 A], [虛構作者姓名 B] 齣版社：[虛構齣版社名稱] 齣版年份：2023 --- 內容簡介 本書《固體力學與結構分析：有限元技術的深度應用（第3版）》旨在為高等工程教育和專業工程師提供一套全麵、深入且高度實用的有限元方法（FEM）教材，專注於固體力學、結構動力學以及復雜材料行為的數值模擬。本書摒棄瞭對流體力學基礎的冗餘描述，而是將全部篇幅聚焦於處理綫彈性、彈塑性、粘彈性材料，以及在靜態、瞬態和模態分析中的結構響應預測。 本修訂版在繼承前兩版嚴謹數學基礎的同時，引入瞭最新的計算技術和行業前沿的建模實踐，特彆加強瞭對非綫性問題的處理能力和高性能計算（HPC）環境下的應用技巧。全書結構清晰，從最基本的變分原理齣發，逐步深入到實際工程問題的求解流程與結果後處理。 第一部分：有限元方法的數學與理論基礎（著重於固體力學） 本部分為理解復雜結構分析奠定堅實的理論基礎，重點在於位移法和能量原理在固體力學中的應用。 第1章：固體力學的基本方程與變分原理 本章迴顧瞭連續介質力學的基本假設，詳細推導瞭三維彈性體的平衡微分方程、應力-應變關係（廣義鬍剋定律）和幾何方程。重點闡述瞭虛功原理（Principle of Virtual Work）和哈密頓原理（Hamilton's Principle）在建立有限元弱形式中的核心地位。區彆於流體力學中常用的散度定理形式，本章側重於應力-應變梯度和位移邊界條件的兼容性要求。 第2章：單元選擇、插值函數與剛度矩陣的構建 深入探討瞭有限元離散化的核心——形函數（Shape Functions）的選擇，包括綫性、二次和更高階的拉格朗日單元及iCo/h-Adaptivity的概念。針對結構問題，詳細推導瞭常剛度矩陣（Constant Stiffness Matrix）的構建過程，尤其關注瞭四邊形、六麵體單元（如CST, Q4, H8）的應變場假設及其對數值精度的影響（如剪切鎖定現象的分析，此現象在流體力學網格畸變處理中錶現形式不同）。本章嚴格區分瞭力學量（應力、應變）的計算與場變量（位移）的插值。 第3章：處理邊界條件與約束 本章詳細討論瞭如何在有限元框架內施加位移邊界條件（Dirichlet Boundary Conditions）和力邊界條件（Neumann Boundary Conditions）。特彆關注瞭約束方程（Constraints）的處理，包括使用罰函數法、拉格朗日乘數法處理節點間復雜的幾何連接（如剛性連接、鉸接）和對稱性約束。 第二部分：結構靜力學與綫性分析 本部分聚焦於最常見的結構靜力學問題，展示如何利用有限元模型求解實際工程結構中的應力、應變和位移。 第4章：綫性靜力學分析與求解器 係統講解瞭全局剛度矩陣的組裝過程（Assembly Procedure）以及綫性方程組 $[K]{u} = {F}$ 的求解技術。涵蓋瞭直接求解法（如Cholesky分解、LU分解）和迭代求解法（如共軛梯度法、GMRES）。重點討論瞭大規模結構問題中稀疏矩陣存儲和優化的策略。 第5章：應力分析與後處理 分析求解位移嚮量後，如何準確計算單元內部的應力和應變，以及如何處理應力奇異性。詳細介紹瞭常用失效準則，如馮·米塞斯（Von Mises）、最大主應力理論，並講解瞭如何通過平滑技術（Smoothing Techniques）來獲取更可靠的工程應力結果。 第6章：二維/三維應力分析的特例 針對平麵應力、平麵應變以及軸對稱問題，詳細推導瞭簡化後的本構關係和單元方程，展示瞭如何通過選擇恰當的單元維度來提高計算效率。 第三部分：高級結構分析與非綫性問題 本部分是本書的核心亮點，全麵覆蓋瞭結構工程中日益重要的幾何非綫性和材料非綫性問題。 第7章：幾何非綫性：大變形理論與牛頓-拉夫森法 詳細闡述瞭結構分析中幾何非綫性産生的根源（如麯率變化、應力硬化對剛度的影響）。係統推導瞭真應力（True Stress）和更新的拉格朗日描述（Updated Lagrangian Formulation）下的非綫性剛度矩陣。重點講解瞭牛頓-拉夫森迭代法（Newton-Raphson）及其修正形式（如Line Search、Arc-Length Methods）在求解載荷-位移麯綫上的應用，並分析瞭收斂性問題。 第8章：材料非綫性：彈塑性與粘彈性模型 深入探討瞭材料行為的復雜性。重點介紹瞭彈塑性分析，包括屈服準則（Tresca, Von Mises）、流動法則和硬化規律（隨動硬化、各嚮同性硬化）。詳細討論瞭增量本構關係（Incremental Constitutive Relations）的建立，以及在時間步內如何保證解滿足屈服麵條件。同時，對粘彈性（Viscoelasticity）和粘塑性（Viscoplasticity）模型在高溫或蠕變問題中的有限元實施進行瞭深入分析。 第9章：模態分析與結構動力學基礎 本章從運動方程 $[M]{ddot{u}} + [C]{dot{u}} + [K]{u} = {F(t)}$ 齣發，係統研究瞭自由振動（本徵值問題，求解特徵頻率和模態振型）和受迫振動問題。詳細推導瞭質量矩陣（Mass Matrix）的構建，並對比瞭集中質量（Lumped Mass）和一緻質量（Consistent Mass）矩陣的優劣。 第10章：瞬態動力學響應 講解瞭處理含阻尼的瞬態問題，如衝擊、碰撞或地震載荷響應。重點比較瞭中心差分法（Central Difference Method）等顯式積分方案與Newmark-Beta法、HHT法等隱式積分方案的穩定性和精度。 第四部分：高級應用與數值實現技巧 第11章：網格質量與誤差估計 超越網格劃分本身，本章側重於後驗誤差估計（如Zienkiewicz-Zhu (ZZ) 誤差估計器）。討論瞭如何利用局部網格細化（h-refinement）和高階插值（p-refinement）來高效地優化計算資源分配，確保工程精度。 第12章：復閤材料與損傷力學 本章專門介紹處理層閤闆（Laminates）和縴維增強復閤材料的有限元建模，包括經典層閤闆理論（CLT）的有限元實現，以及如何引入漸進損傷模型（Progressive Damage Models, PDM）來模擬材料的失效過程。 --- 適用對象 本書適閤具有紮實微積分、綫性代數和基本固體力學知識的研究生、高年級本科生，以及在結構工程、航空航天、機械設計和土木工程領域從事有限元分析的專業工程師。 本書特點： 完全聚焦固體和結構領域，不涉及任何流體動力學或流固耦閤的初始設置和迭代格式。 強化非綫性分析，提供嚴謹的理論推導和實用的數值實現指南。 提供豐富的算例和MATLAB/Python僞代碼示例（不依賴特定商業軟件），幫助讀者理解算法的實際運行機製。

評分☆☆☆☆☆

我是一名學習土木工程的本科生，課程中涉及到瞭流體chanics，而老師推薦的這本《有限元方法：流體力學（第7版）》給我留下瞭深刻的印象。雖然一開始我對“有限元方法”這個概念感到陌生，但書中通過大量圖示和清晰的語言，將復雜的理論變得容易理解。它沒有直接給齣復雜的公式，而是先從簡單的幾何形狀入手，講解如何將其離散化，然後如何構建方程組。我尤其喜歡書中關於流體動力學方程的推導過程，它讓我明白瞭為什麼我們需要用數值方法來求解這些方程，以及這些方程的物理意義。書中還介紹瞭一些實際的應用案例，比如橋梁附近的流體流動、水壩的滲流問題等，這些都讓我覺得學習有限元方法非常有趣，並且與我的專業知識緊密相關。這本書讓我對流體力學有瞭全新的認識，也激發瞭我對計算科學的興趣。

評分☆☆☆☆☆

說實話，我之前對有限元方法一直有些畏懼，覺得它理論深奧，計算復雜。直到我翻開瞭這本《有限元方法：流體力學（第7版）》，我的看法纔發生瞭徹底的改變。作者的敘述方式非常平易近人，仿佛一位經驗豐富的老師在耐心指導。他從最基礎的單元劃分、插值函數講起，循序漸進，一點點地構建起整個有限元求解框架。我特彆欣賞書中對“弱形式”的解釋，這常常是初學者感到睏惑的地方，但書中通過直觀的類比和清晰的數學推導，讓我豁然開朗。而且，書中並沒有停留在理論層麵，而是緊密結閤流體力學的具體問題，例如如何將速度和壓力耦閤求解，如何處理質量守恒方程等。這種理論與實踐相結閤的編排方式，讓我在學習過程中始終充滿動力。這本書就像一盞明燈，照亮瞭我通往有限元方法的道路，讓我不再感到迷茫和無從下手。

評分☆☆☆☆☆

我是一名在讀的博士生，研究方嚮涉及復雜多相流的數值模擬。在尋找閤適的參考書時，我試閱瞭好幾本，最終被《有限元方法：流體力學（第7版）》深深吸引。這本書最大的亮點在於其深度和廣度。它不僅僅是對有限元方法的羅列，更是對流體力學背景下各個關鍵問題的深入探討。比如，關於湍流模型在有限元框架下的應用，書中就給齣瞭非常詳盡的闡述，從RANS到LES，再到DNS，作者都一一進行瞭細緻的分析和比較，並指齣瞭不同模型在實際應用中的優劣。此外，書中對非牛頓流體、可壓縮流體等特殊流體的處理方法也有精彩的講解，這對於我後續的研究非常有幫助。作者的寫作風格嚴謹而富有條理，邏輯清晰，即使是復雜的數學推導，也力求讓讀者能夠理解其背後的物理意義。這本書的參考文獻也十分豐富，為進一步深入研究提供瞭寶貴的綫索。我認為，對於任何想要在流體力學數值模擬領域有所建樹的研究人員來說，這本書都是必不可少的。

評分☆☆☆☆☆

作為一名多年從事計算流體動力學（CFD）開發的工程師，我一直在尋找一本能夠幫助我提升理論水平，同時又能指導實際工程應用的“聖經”。《有限元方法：流體力學（第7版）》無疑就是這樣一本著作。與許多市麵上偏重於特定軟件操作的書籍不同，這本書深入探討瞭有限元方法的核心原理，這使得我能夠理解軟件背後的邏輯，而不是簡單地成為一個“按鈕操作員”。書中關於網格質量對計算精度的影響、不同數值格式的收斂性分析，以及如何有效地處理非綫性問題，都給我帶來瞭深刻的啓發。尤其是在處理復雜幾何形狀和耦閤場問題時，書中提供的思路和方法論，讓我能夠更有針對性地優化我的數值模型，從而提高計算效率和結果的準確性。這本書讓我對流體力學數值模擬有瞭更深層次的理解，也讓我對未來更復雜的工程挑戰充滿瞭信心。

評分☆☆☆☆☆

這本書簡直是為我量身定做的！我一直對流體力學和數值模擬的交叉領域充滿興趣，但苦於找不到一本既能深入淺齣講解理論，又能貼閤實際工程應用的教材。這本《有限元方法：流體力學（第7版）》完全滿足瞭我的需求。它以一種非常係統化的方式，從最基礎的物理方程開始，一步一步引導讀者理解有限元方法是如何應用於求解復雜的流體問題的。書中對各種邊界條件、初始條件的設置，以及離散化技術的詳細講解，都讓我受益匪淺。更重要的是，作者在介紹理論的同時，並沒有忽視實際操作的細節，例如網格生成、收斂性分析、後處理等，這些都是在實際應用中至關重要的一環。我尤其喜歡書中大量的例子，每一個例子都清晰地展示瞭理論在實踐中的應用，並且作者還提供瞭相應的代碼實現思路，這對於我這種希望動手實踐的學習者來說，簡直是無價之寶。讀完這本書，我對求解Navier-Stokes方程、進行CFD模擬的信心大大增強，感覺自己已經掌握瞭一套強大的工具來分析各種流體現象。

評分☆☆☆☆☆

快遞給力，有限元經典

評分☆☆☆☆☆

還行吧，印刷不怎麼樣

評分☆☆☆☆☆

還行吧，以後再仔細看看，這是有限元領域的大神級專傢的著作，應該不會差

評分☆☆☆☆☆

非常不錯的書。正版。。。

評分☆☆☆☆☆

正版圖書，活動入手太劃算啦！經典之作，仔細閱讀

評分☆☆☆☆☆

質量很好，品質保障。

評分☆☆☆☆☆

正版圖書，活動入手太劃算啦！經典之作，仔細閱讀

評分☆☆☆☆☆

好書要慢慢的讀，仔細品味，也是人生的樂趣

評分☆☆☆☆☆

質量很好，品質保障。