特殊杂交应力有限元与三维应力集中 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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田宗漱 著

图书标签:

• 应力分析
• 有限元
• 杂交单元
• 三维应力集中
• 结构力学
• 数值方法
• 工程计算
• 机械设计
• 材料力学
• 计算力学

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030569875

版次：01

商品编码：12358879

包装：精装

开本：16开

出版时间：2018-05-01

页数：280

正文语种：中文

内容简介

书系统介绍作者及其研究团队30多年来所建立的一系列具有优良性质的新型特殊多场变量有限元。这些元以其精度高、计算量少、既适用于各向同性材料也适用于各向异性材料、可方便快捷地分析多种复杂边界条件下多类槽孔的三维应力等突出优点，反映了有限元学科在解决应力集中等问题的前沿性进展，引起国内外学者的关注。《BR》　　这些特殊元不仅为一直难以解决的多类槽孔三维应力集中及多类曲面附近的三维应力分析，提供了新的计算方法；也为目前难以破解的槽孔层板破坏机理，展示了新的探讨途径。《BR》　　作者建立的单元程序及麻省理工学院(MIT)的FEABL程序(及其扼要说明)(见附录C)可从下载，读者可直接用它们求解多类槽孔及曲面附近的三维应力分布。同时，也可以通过当前通用程序所开窗口，将这些杂交应力元的单元程序与位移元通用程序连接，进行求解。

《结构动力学基础与应用》 作者： [作者姓名，可自行虚构] 出版社： [出版社名称，可自行虚构] 出版日期： [年份，可自行虚构] 图书简介： 本书系统深入地阐述了结构动力学的基本理论、分析方法及其在工程实践中的广泛应用。全书内容结构严谨，逻辑清晰，旨在为土木、机械、航空航天以及能源工程等领域的科研人员、工程师和高年级本科生、研究生提供一部全面且具有指导意义的参考著作。 第一部分：动力学基础与单自由度系统 本书首先从基本的力学原理出发，引入了结构动力学的基本概念，包括自由度、位移、速度、加速度以及各种惯性力、阻尼力和恢复力。随后，重点剖析了单自由度系统（SDOF）的振动特性。 详细探讨了无阻尼自由振动和有阻尼自由振动的分析，推导了系统的固有频率和阻尼比的物理意义及其计算方法。引入了复数解法和对数减衰率的概念，使读者能精确掌握系统在不同阻尼状态下的响应衰减规律。 在强迫振动部分，本书详尽讨论了简谐荷载作用下的稳态响应，包括系统的频率响应函数、放大系数的推导与分析。尤其关注了共振现象的成因、危害及其控制策略。同时，对瞬态响应和瞬态激励（如冲击载荷）的处理方法进行了深入讲解，包括利用积分法（如Duhamel积分）求解响应的解析方法。 第二部分：多自由度系统分析 本部分是全书的理论核心，专注于多自由度系统（MDOF）的动力学建模与求解。 首先，介绍了MDOF系统的运动微分方程的建立，重点阐述了基于牛顿第二定律和基于能量法的拉格朗日方程在动力学建模中的应用，使读者掌握如何准确地从物理模型过渡到数学模型。 核心内容聚焦于自由振动分析，即系统的特征值问题。详细讲解了特征方程的求解、特征值（固有频率）和特征向量（振型）的物理意义。书中通过丰富的实例说明了振型在描述结构整体运动模式中的关键作用。 对于有阻尼MDOF系统，讨论了经典阻尼（比例阻尼）和非经典阻尼的特性。对于比例阻尼系统，展示了如何通过相似变换将耦合的运动方程解耦为一组独立的单自由度系统进行求解，简化了分析过程。对于更复杂的非比例阻尼系统，则引入了状态空间法进行分析。 在强迫振动分析方面，本书系统介绍了模态叠加法（Modal Superposition Method）的原理和步骤。该方法是处理复杂结构动力学问题的基石，书中详细演示了如何利用系统的振型和固有频率来计算系统在任意激励下的动态响应。 第三部分：连续体动力学与模态分析 本部分将理论从离散化的MDOF系统推广到连续体结构（如梁、板）。 详细推导了一维连续体（梁）的运动方程，并求解了各种边界条件下梁的固有频率和振型。对于更复杂的二维或三维问题，本书介绍了有限元方法（FEM）在动力学分析中的应用，包括如何构建质量矩阵、刚度矩阵和阻尼矩阵。重点讲解了基于模态分析的模态叠加法在有限元模型求解中的实施细节。 书中还包含关于模态识别（Modal Identification）的概述，介绍如何利用实验测得的频响函数来反演系统的动力学参数，这对于结构健康监测和故障诊断至关重要。 第四部分：地震工程与非线性动力学初步 本书的最后部分将理论应用于实际工程问题，并引入了前沿研究方向。 在地震工程应用方面，详细解释了反应谱分析（Response Spectrum Analysis）的原理和使用规范，这是结构抗震设计中的核心工具。同时，简要介绍了时程分析（Time History Analysis）的方法和适用场景。 非线性动力学部分，对结构中的非线性特性（如材料非线性和几何非线性）进行了初步探讨。重点讨论了非线性系统的数值积分方法，如Newmark-$eta$法和中心差分法，并阐述了在非线性分析中保持计算稳定性的关键技术，例如采用Newmark-$eta$法的守恒性或能量平衡性。 总结特色： 本书的特色在于理论推导的严谨性与工程应用的紧密结合。每章均配有大量的例题解析，帮助读者巩固理论知识，并展示了如何使用现代工程软件进行动力学建模与仿真。书末附有详细的数学附录，复习了必要的线性代数和微分方程知识，确保读者能够顺利掌握全书内容。本书不仅是结构动力学理论学习的优秀教材，也是实际工程分析人员解决复杂振动问题的权威参考手册。

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评价三： 这本书的题目《特殊杂交应力有限元与三维应力集中》让我眼前一亮。我一直认为，在工程力学领域，真正有价值的研究往往在于对现有方法的改进和创新，尤其是在处理那些“难啃”的问题上。三维应力集中无疑是其中一个典型的代表。它涉及到复杂的几何形状、多样的材料特性以及复杂的载荷边界条件，常常是结构设计中的薄弱环节。而有限元方法作为一种强大的数值工具，其应用范围极为广泛，但对于应力集中区域的高精度求解，确实存在一些挑战。书中提到的“特殊杂交应力”有限元，听起来就是一种专门针对这类问题的优化或新型方法。我希望书中能详细介绍这种方法的原理，比如它如何构建特殊的应力形函数，如何处理边界条件，以及它的优势何在，例如在提高单元精度、减少计算资源消耗等方面。如果它能够提供一些关于它在处理不同类型应力集中问题（如尖角、圆孔、内嵌缺陷等）的成功案例，并给出详细的数值结果和验证，那就更好了。我非常期待能从这本书中学习到一套能够更有效地分析复杂三维应力集中问题的全新视角和技术手段。

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评价二： 我最近在寻找一些关于材料力学前沿进展的书籍，偶然间发现了这本《特殊杂交应力有限元与三维应力集中》。虽然我对有限元分析有一定的了解，但“特殊杂交应力”这个概念对我来说相当新颖，也因此充满了期待。我的主要研究方向涉及到复杂构件在极端载荷下的失效机理，而应力集中一直是分析和预测失效的关键点。尤其是在三维空间中，应力场的分布往往呈现出高度的非线性和复杂性，标准的数值方法在处理这些区域时，往往会出现精度下降或者计算量过大的问题。这本书的名字暗示着它可能提供了一种能够更准确地刻画和捕捉三维应力集中区域的数值技术。我希望能在这本书中找到关于这种“特殊杂交应力”有限元方法的详细阐述，包括其理论推导、单元构造、以及在处理各类复杂几何形状（如裂纹尖端、孔洞附近、或焊缝连接处）时的具体应用。如果书中能够提供一些实际工程算例，并对比其与传统方法的差异，那将极具参考价值。我相信，掌握了这种新的分析工具，将有助于我更深入地理解材料行为，更精确地预测结构性能，从而在我的科研工作中取得更大的突破。

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评价一： 刚翻开这本书，就被其封面设计所吸引，那种沉静而又充满力量的蓝色调，仿佛预示着它将带领读者进入一个深邃而严谨的力学世界。我对有限元方法并不陌生，但“特殊杂交应力”这个词组，立刻勾起了我的好奇心。它暗示着这本书将不仅仅是标准有限元方法的简单罗列，而是对一种更精细、更具针对性的处理方式的深入探讨。我尤其期待它在处理复杂应力集中问题上的创新之处。在许多工程实际中，材料的微观结构、边界的复杂几何形状，以及载荷的非均匀分布，都可能导致局部应力急剧升高，产生“应力集中”现象。如何准确捕捉并量化这些应力，直接关系到结构的安全性与可靠性。而三维应力集中，更是比二维问题复杂了不止一个量级，它要求我们在空间中建立更为精密的模型。我猜想，书中提到的“特殊杂交应力”方法，或许能为解决这些棘手问题提供一套独到的理论框架和高效的数值算法。如果它能够有效地提升计算精度，同时又在计算成本上有所权衡，那将是对有限元技术的一次重要发展。这本书的内容，或许能填补我在某些特定工程领域遇到的计算难题，为我的研究或工作带来新的思路和方法。我迫不及待地想深入了解其理论基础，以及它在实际应用中可能展现出的强大威力。

评分☆☆☆☆☆

评价五： 在学术研究中，总有一些经典难题，而三维应力集中无疑是其中一个。尽管有限元方法已经取得了长足的进步，但在处理尖锐几何特征、微裂纹尖端或材料界面处的极端应力梯度时，传统的有限元方法仍可能面临精度不足、收敛困难等问题。因此，我对于任何能够提升有限元在这些“硬骨头”问题上表现的方法都抱有浓厚的兴趣。这本书的标题《特殊杂交应力有限元与三维应力集中》恰好触及了我的研究兴趣点。我特别好奇“特殊杂交应力”指的是什么，它是否是在传统的应力或位移混合方法的基础上，引入了某种新的数学技巧或物理概念，以更精确地描述复杂应力状态，尤其是在应力集中区域。我希望书中能够提供详细的理论推导，解释这种方法的数学原理和物理意义，并展示它在解决三维应力集中问题上的优势。如果有实际的工程案例分析，比如在航空航天、汽车制造或能源工程等领域，并能够与现有方法进行对比，说明其优越性，那将极具说服力。这本书能否为我们提供一种更强大的工具，来应对那些最严峻的三维应力分析挑战，是我非常期待的。

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评价四： 作为一名从事结构分析的工程师，我对有限元方法的应用有着深刻的理解，但同时也清楚其在处理某些极端情况下的局限性。特别是当涉及到三维空间中的应力高度集中的区域时，往往需要采用一些特殊的单元或数值技巧来保证计算的准确性。这本书的题目《特殊杂交应力有限元与三维应力集中》正是我所关心的领域。《特殊杂交应力》这个词组，让我联想到它可能是一种在传统杂交方法基础上进行的改进，或者是一种全新的、更适合描述复杂应力状态的单元概念。我希望书中能够深入浅出地解释这种“特殊杂交应力”的理论基础，比如它在弱形式的建立、形函数选取以及自由度处理上的独到之处。同时，对于三维应力集中问题，书中是否提供了具体的解决方案？例如，如何有效地网格划分，如何处理不同尺度下的应力梯度，以及如何从有限元结果中提取出关键的应力集中因子。我非常希望这本书能够提供一套系统性的方法，来指导工程师们如何更准确、更高效地进行三维应力集中的分析，从而避免潜在的设计缺陷，提高产品的可靠性。