![机械结构有限元分析（第2版） [Finite Element Analysis Of Mechanical Structure]](https://pic.windowsfront.com/12046702/57fe193dNeec4992d.jpg)
具体描述
内容简介
《机械结构有限元分析（第2版）》对机械结构有限单元法的基本概念、力学模型和数值方法及其在工程中的应用进行了较全面系统的论述。内容除包括线性弹性力学基本问题有限元法，即除介绍平面、空间、轴对称问题和薄板弯曲问题外，还介绍了结构动力学分析、温度场和热应力问题。为适应部分学校机械类专业研究生应用，还对几何与物理非线性有限元法的基础知识进行了较深入和适用性的讨论。
《机械结构有限元分析（第2版）》可作为工科院校机械类本科生和研究生的教材，也可供相关专业工程设计和研究人员学习参考。
目录
第1章 绪论
1．1 有限单元法简介
1．2 有限单元法的基本思想
1．3 有限单元法的基本步骤
1．4 机械结构分析中的常用单元
习题
第2章 弹性力学基础
2．1 引言
2．2 弹性力学的几个基本概念
2．3 应力分析
2．4 应变分析
2．5 物理方程
2．6 弹性力学中的几个典型问题
2．7 弹性力学问题的一般求解方法
2．8 能量法与虚位移原理
习题
第3章 平面问题
3．1 平面梁单元
3．2 平面三角形常应变单元
3．3 平面三角形单元应用举例
3．4 单元形函数的构造
3．5 等效结点载荷列阵
3．6 矩形单元与平面等参元
习题
第4章 轴对称与空间问题
4．1 轴对称问题
4．2 空间问题
4．3 空间等参元与空间轴对称等参元
4．4 应用实例
习题
第5章 薄板弯曲问题
5．1 弹性力学薄板弯曲问题的基本方程式
5．2 矩形薄板单元的刚度矩阵
5．3 三角形薄板单元的刚度矩阵
5．4 板和梁单元的组合问题
习题
第6章 结构动力学问题
6．1 结构系统的动力学方程式
6．2 结构的无阻尼自由振动方程式
6．3 单元质量矩阵
6．4 单元阻尼矩阵
6．5 求解自由振动问题简例
6．6 特征值问题及其解法
6．7 振动系统动力响应计算
习题
第7章 温度场和热应力问题
7．1 热传导问题的有限元分析
7．2 热弹性应力问题的有限元分析
7．3 应用实例
习题
第8章 材料非线性问题
8．1 非线性问题分类
8．2 非线性方程组的解法
8．3 塑性基本法则及应力应变关系
8．4 弹塑性问题的有限元解法
8．5 蠕变问题的有限元计算
8．6 应用实例
习题
第9章 几何非线性问题
9．1 小变形几何非线性有限元方程的建立与求解
9．2 有限变形几何非线性的几何描述
9．3 格林应变与阿尔曼西应变
9．4 欧拉、拉格朗日和克希霍夫应力
9．5 有限变形几何非线性有限元方程的建立与求解
9．6 大变形增量问题的求解方法
9．7 应用实例
习题
第10章 结构稳定性问题
10．1 弹性结构的稳定性
10．2 结构稳定的判别
10．3 屈曲后的平衡路径分析
10．4 带初始缺陷的结构稳定性问题
10．5 应用实例
第11章 接触问题
11．1 接触问题的数学描述
11．2 接触问题求解原理
11．3 接触问题的有限元求解列式
11．4 应用实例
参考文献
用户评价
我是一名在航空航天领域工作的工程师，日常工作中经常需要进行飞机结构、发动机部件等关键部位的强度、刚度和稳定性分析。对我而言，有限元分析是必不可少的工具，但要真正精通它，需要一本能够深入浅出、既有理论深度又有实际指导意义的书籍。这本书就是这样一本令人满意的著作。它在讲解有限元分析的基本原理时，并没有回避那些复杂的数学推导，而是将它们以一种条理清晰、循序渐进的方式呈现出来，让我能够理解每一个公式和每一个步骤背后的物理含义。从单元的插值函数到整体刚度矩阵的形成，再到边界条件的施加和方程的求解，整个过程都仿佛在我眼前清晰地展开。我特别欣赏的是，它在介绍不同类型的单元（如梁单元、板壳单元、实体单元）时，会详细分析它们各自的数学模型、适用范围以及在不同工况下的精度表现。这对于我们在设计过程中选择最适合的单元类型，以获得最准确的分析结果，起到了非常关键的指导作用。书中关于接触分析的讲解，也让我受益匪浅。在航空航天领域，很多部件之间存在复杂的接触和相互作用，如何准确地模拟这些接触行为，是保证结构整体可靠性的重要环节。这本书提供了丰富的技巧和方法，帮助我更好地处理这类问题。
评分我是一名在读的机械工程专业研究生，目前正在进行一项关于复杂机械部件的仿真分析课题。导师推荐了这本书作为我的主要参考资料，而它也没有辜负我的期望。这本书的深度和广度都令我印象深刻。它不仅详细阐述了有限元分析的基本原理，还系统地介绍了各种关键技术，比如本构模型、单元类型选择、网格密度对精度的影响、边界条件和载荷的施加方式，以及如何进行结果的收敛性分析和误差评估。我最喜欢的是它在介绍各种单元（如梁单元、板壳单元、实体单元）时，会根据不同的几何特征和受力特性，分析它们在数学模型上的差异，以及它们各自的适用范围和精度局限性。这让我能够更清晰地认识到，选择合适的单元类型对于获得准确分析结果的重要性。书中还详细讲解了如何处理各种非线性问题，比如材料非线性（塑性、屈服）、几何非线性（大变形）和接触非线性，这些都是我在实际课题研究中经常遇到的难题。作者提供的分析思路和技巧，对我解决这些问题提供了极大的帮助。此外，这本书对后处理环节的讲解也十分到位，包括如何生成各种可视化结果（如应力云图、位移云图、变形动画），以及如何提取关键数据进行进一步的分析和评估，这对于我撰写论文和展示研究成果至关重要。
评分我是一名对机械设计充满好奇心和求知欲的爱好者，虽然我的专业并非机械工程，但我一直对有限元分析（FEA）这个能够“看见”物体内部受力情况的强大工具充满向往。这本书为我打开了一扇新的大门。它以一种循序渐进的方式，从最基本的离散化概念开始，逐步引导我理解有限元分析的精髓。我尤其喜欢书中对“形函数”的讲解，它将原本连续的物理量，通过一系列数学函数在离散节点上的插值，巧妙地连接起来，形成描述整个单元行为的数学模型。这种“以点带面”的思想，让我对FEA的内在逻辑有了更深刻的认识。书中对各种单元类型的介绍，也让我了解到，不同的几何形状和受力特点，需要选择不同的单元模型来准确描述。我对于书中关于“网格划分”的章节印象深刻，它详细讲解了如何根据结构的几何特征、应力集中区域以及分析精度要求，来选择合适的网格密度和单元类型。这不仅仅是技术上的指导，更是一种工程思维的培养，让我认识到，一个好的模型，离不开对细节的精益求精。这本书让我看到了，如何将抽象的数学公式转化为对现实世界机械结构进行“透视”的工具，为我打开了一个全新的知识领域。
评分我是一名在高校从事结构力学教学多年的老师，一直以来，为学生讲授有限元分析这门课程，既是挑战，也是乐趣。选择一本优秀的教材，对于教学效果至关重要。在我看来，这本书的结构安排非常合理，从最基础的离散化概念开始，逐步深入到单元插值、高斯积分、边界条件的处理，以及最终的模型求解和结果后处理。作者在讲解过程中，非常注重理论与实践的结合，书中不仅有严谨的数学推导，还穿插了大量的图示和算例，这些都极大地降低了学生理解的难度。特别是对于一些抽象的概念，比如“虚功原理”或“势能原理”，书中通过形象的类比和图解，让原本枯燥的物理概念变得生动起来，学生们反馈说，以前觉得难以理解的部分，在这本书里豁然开朗。我尤其欣赏的是，它并没有止步于理论的讲解，而是对如何使用常见的有限元软件（如ANSYS、ABAQUS等）进行模型建立、求解和后处理，也进行了系统性的介绍。虽然书中不可能涵盖所有软件的全部细节，但其提供的指导和思路，足以让学生在掌握了基本理论后，能够快速上手，将理论知识转化为实际操作能力。这本书就像一座精心设计的桥梁，一端连接着深厚的理论根基，另一端则通向广阔的工程实践，让学生们能够跨越知识的鸿沟，真正地掌握这门强大的工程分析技术。
评分我在一家汽车零部件制造企业工作，主要负责产品的结构强度和耐久性分析。有限元分析是我们的日常工作重心，而这本书则是我手中不可或缺的“工具书”。它最大的优点在于，能够将相对抽象和复杂的理论概念，用一种非常接地气的方式呈现出来。我特别喜欢书中关于“节点”、“单元”、“形函数”等基本概念的讲解，作者通过生动形象的比喻和图示，让原本晦涩的数学术语变得易于理解。这对于我们这些非理论研究出身的工程师来说，尤为重要。书中对不同单元类型（如梁单元、板壳单元、实体单元）的详细介绍，以及它们各自的适用范围和精度特点，也为我们在实际建模过程中提供了明确的指导。我记得其中一个章节专门讲了如何处理边界条件和载荷施加，这对于确保分析结果的准确性至关重要。书中给出了多种常见的边界条件类型，以及如何根据实际工况来准确施加，这避免了我们在建模时可能出现的错误。此外，这本书对结果后处理的讲解也非常细致，包括如何生成各种可视化图表，如何进行结果的收敛性分析，以及如何评估模型的可靠性，这些都是我们日常工作中必须掌握的技能。
评分这本书的封面上那个深邃的蓝色，还有那隐约可见的网格，一股严谨而略带挑战的气息扑面而来，还没翻开，我就已经能想象到里面蕴含的那些抽象而又精准的数学公式，以及它们如何转化为对现实世界机械结构进行“诊断”的有力工具。我是一名刚刚步入机械设计行业的工程师，对于有限元分析，我一直抱有一种既敬畏又好奇的态度。敬畏是因为我知道它代表着一种强大的分析能力，可以帮助我们预见潜在的问题，优化设计，甚至在理论上实现“零试错”。好奇则是因为，我总觉得这门技术背后有着一套极其巧妙的逻辑，是将连续的物理世界离散化，然后通过计算机的力量来逼近真实。翻阅这本书，我首先被它扎实的理论基础所吸引。那些关于单元类型、节点位移、形函数、刚度矩阵的讲解，虽然一开始会让人觉得有些晦涩，但作者用一种循序渐进的方式，将复杂的概念层层剥开，仿佛在带领读者一步步攀登一座知识的高峰。每一次公式的推导，都清晰地展示了其背后的物理意义，而不是单纯的数学演算。我特别喜欢其中对各种单元（比如梁单元、板壳单元）的介绍，它们是如何从基本的物理定律出发，一步步构建出能够描述特定几何形状和受力情况的数学模型，这过程本身就是一种智慧的结晶。而且，书中还会时不时地穿插一些实际应用的案例，虽然这些案例只是简略地提及，但足以让我窥见有限元分析在汽车、航空航天、桥梁等众多领域中的巨大价值，这对我理解理论的实用性，以及如何将所学知识运用到实际工作中，起到了非常重要的指引作用。
评分作为一名资深的机械工程师，我接触过许多关于力学分析的书籍，但真正能让我眼前一亮的却不多。这本书无疑是其中的佼佼者。我选择它，是因为它在理论深度和实践指导性之间找到了一个绝佳的平衡点。在理解有限元分析的核心思想方面，这本书做得非常出色。它没有回避那些复杂的数学推导，而是将它们娓娓道来，让读者能够理解“为什么”会这样做，而不是仅仅记住“怎么”做。从拉格朗日方程到单元刚度矩阵的形成，再到整体刚度矩阵的组装和求解，每一步都清晰可见，逻辑严密。我特别欣赏书中关于“形函数”的讲解，它巧妙地将连续体在节点处的离散信息，转化为描述整个单元内物理量的数学表达，这种“以点代面”的思想，是有限元分析的精髓所在。此外，这本书在处理实际工程问题时，也提供了非常到位的指导。例如，在模型减面和网格划分方面，它不仅讲解了各种网格类型（如四边形、三角形、六面体、四面体）的优缺点，还提供了如何根据结构特点和分析需求选择合适网格的策略。书中关于接触分析的讲解，对于处理零件之间的相互作用，比如咬合、滑动等，提供了非常有用的方法和技巧，这在很多装配体的力学分析中是必不可少的。
评分说实话，我当初选择这本书，完全是因为它在同事圈里被广泛推荐，大家普遍认为这是一本“硬核”但非常有价值的书。我主要负责的是产品结构的可靠性分析，日常工作中需要对各种复杂的机械部件进行应力、应变、变形等方面的评估，以确保其在各种工况下都能稳定可靠地工作。在接触这本书之前，我更多地依赖于经验和一些简化的理论公式，但随着产品设计的复杂度不断增加，以及对精度要求的不断提高，我深感有必要系统地学习有限元分析。这本书给我最深的感受是它的“全景式”讲解。它不仅详细阐述了有限元法的基本原理，还涵盖了各种典型结构的分析方法，比如轴、梁、板、壳、实体等，以及它们在不同载荷和边界条件下的行为。书中对模型建立中的网格划分策略，如何选择合适的单元类型，如何施加边界条件和载荷，以及如何解读和验证分析结果，都进行了非常细致的指导。尤其是关于模型简化和网格质量对结果精度的影响，书中给出了非常实用的建议，这对于我们在实际工程中节省计算资源、提高分析效率，同时又能保证结果的可靠性，提供了宝贵的经验。我记得其中一个章节专门讲了非线性分析，这在很多复杂工程问题中是必不可少的，比如材料塑性、接触非线性等，这本书对这些难点的讲解，让我茅塞顿开，找到了解决实际问题的思路。
评分说实话，我是一名机械设计领域的“老兵”，从业多年，见证了从传统的经验设计到如今高度依赖计算机辅助设计和分析的巨大转变。有限元分析（FEA）无疑是这场变革中最核心的技术之一。我选择这本书，是因为我希望能系统地梳理和深化我对FEA的理解，特别是它在处理更复杂、更精细的机械结构分析中的应用。这本书给我的感觉是，它在理论的高度和工程的实际之间，找到了一个非常好的切入点。它并没有停留在“知其然”的层面，而是深入到“知其所以然”。书中对有限元法的基本离散化思想、单元插值函数的选择、刚度矩阵的推导，以及总刚度矩阵的组装和求解过程，都做了清晰而详尽的阐述。我尤其欣赏它在讲解过程中，总是会联系实际的工程背景，比如在介绍梁单元时，会将其与实际的梁构件的受力变形行为联系起来，让抽象的数学模型变得具体可感。这本书在网格划分的策略上，也给出了非常实用的建议，比如如何根据结构的几何特征、应力集中区域以及分析需求，来选择合适的网格密度和单元类型，这对于提高分析效率和结果精度都至关重要。我还对书中关于材料本构模型选择的章节印象深刻，不同的材料在受力后的行为差异很大，如何准确地描述这些行为，是保证分析结果可靠性的关键。
评分作为一个对机械工程领域充满热情的设计师，我一直对有限元分析（FEA）这个强大的工具感到着迷。这本书为我提供了一个绝佳的学习平台，让我能够从基础到进阶，全面地掌握FEA的核心理论和实践技巧。它最吸引我的地方在于，作者并没有将FEA描述成一个纯粹的数学理论，而是将其与现实世界的机械结构紧密地结合起来。从如何将实际的几何模型转化为FEA所需的离散单元，到如何根据物理定律建立单元方程，再到如何将这些单元方程组装成一个完整的结构模型，整个过程都清晰可见。书中对各种单元类型的介绍，如梁单元、板壳单元、实体单元等，以及它们在不同几何形状和受力情况下的建模特点，都为我提供了非常宝贵的参考。我尤其喜欢书中对网格划分策略的讲解，作者详细地分析了不同网格形状、大小和密度对计算结果精度的影响，以及如何根据结构特点和分析需求来优化网格，这对于提高计算效率和结果可靠性至关重要。此外，书中关于结果后处理的章节，也让我对如何解读和验证FEA结果有了更深的认识，比如如何有效地生成应力、应变、位移等可视化结果，以及如何进行误差分析和收敛性检验，这些都是确保分析结果真实可靠的关键步骤。
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