连续体和结构的非线性有限元(第2版) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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[美] Ted BelytschkoWin... 编

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• 有限元
• 非线性分析
• 结构力学
• 连续体力学
• 数值方法
• 计算力学
• 材料力学
• 工程分析
• 第二版
• 结构工程

店铺： 土星图书专营店

出版社： 清华大学

ISBN：9787302447221

商品编码：26562518507

开本：16

出版时间：2016-11-01

基本信息

• 商品名称：连续体和结构的非线性有限元(第2版)
• 作者：(美)Ted Belytschko//Wing Kam Liu//Brian Moran//Khalil I.Elkhodary|译者:庄茁//柳占立//成健
• 定价：78
• 出版社：清华大学
• ISBN号：9787302447221

其他参考信息（以实物为准）

• 出版时间：2016-11-01
• 印刷时间：2016-11-01
• 版次：2
• 印次：1
• 开本：16开
• 包装：平装
• 页数：600
• 字数：943千字

内容提要

Ted Belytschko、Wing Kam Liu、Brian Moran、Khalil I.Elkhodary编著、庄茁、柳占立、 成健编译的《连续体和结构的非线性有限元(第2版) 》这本畅销书的再版对内容进行了*新扩展，全面介 绍了非线性有限元分析的方法和理论。新增内容包含 了近年来非线性有限元建模领域中前沿方法的简明介 绍，以及扩展有限单元法(XFEM)、微观结构的多尺度 连续理论、基于位错密度的晶体塑性理论等。
     本书集中讨论了离散方程的公式和解答，以应用 于固体和结构力学中普遍关注的重点问题。所涵盖的 主题包括一维和多维连续体的有限元离散化；非线性 材料和大变形的本构方程；离散方程的求解程序，并 考虑其数值和多尺度不稳定性；结构和接触一碰撞问 题的处理等。
     本书是机械工程、土木工程、应用数学、工程力 学和材料科学等专业的研究生的**教科书，也是科 研人员和行业从业者的有力助手。
    

目录

1 绪论
1.1 在设计中应用非线性有限元
1.2 非线性有限元的有关著作和简要历史
1.3 标记方法
1.4 网格描述
1.5 偏微分方程的分类
1.6 练习
2 一维Lagrangian和Eulerian有限元
2.1 引言
2.2 **的Lagrangian格式的控制方程
2.3 **的Lagrangian格式的弱形式
2.4 **的Lagrangian格式的有限元离散
2.5 单元和总体矩阵
2.6 *新的Lagrangian格式的控制方程
2.7 *新的Lagrangian格式的弱形式
2.8 *新的Lagrangian格式的单元方程
2.9 Eulerian格式的控制方程
2.10 Eulerian网格方程的弱形式
2.11 有限元方程
2.12 求解方法
2.13 小结
2.14 练习
3 连续介质力学
3.1 引言
3.2 变形和运动
3.3 应变度量
3.4 应力度量
3.5 守恒方程
3.6 Lagrangian守恒方程
3.7 极分解和框架不变性
3.8 练习
4 Lagrangian网格
4.1 引言
4.2 控制方程
4.3 弱形式：虚功率原理
4.4 *新的Lagrangian有限元离散
4.5 编制程序
4.6 旋转公式
4.7 **的Lagrangian格式
4.8 **的Lagrangian弱形式
4.9 有限元半离散化
4.10 练习
5 本构模型
5.1 引言
5.2 应力�灿Ρ淝�线
5.3 一维弹性
5.4 非线性弹性
5.5 一维塑性
5.6 多轴塑性
5.7 超弹�菜苄阅Ｐ�
5.8 粘弹性
5.9 应力*新算法
5.10 连续介质力学和本构模型
5.11 练习
6 求解方法和稳定性
6.1 引言
6.2 显式方法
6.3 平衡解答和隐式时间积分
6.4 线性化
6.5 稳定性和连续方法
6.6 数值稳定性
6.7 材料稳定性
6.8 练习
7 任意Lagrangian和Eulerian公式
7.1 引言
7.2 ALE连续介质力学
7.3 ALE描述中的守恒规则
7.4 ALE控制方程
7.5 弱形式
7.6 Petrov�睪alerkin方法介绍
7.7 动量方程的Petrov�睪alerkin公式
7.8 路径相关材料
7.9 离散方程线性化
7.10 网格*新方程
7.11 数值算例： 一个弹�菜苄圆ǖ拇�播问题
7.12 **的ALE格式
7.13 练习
8 单元技术
8.1 引言
8.2 单元性能
8.3 单元性质和分片试验
8.4 Q4和体积自锁
8.5 多场弱形式和单元
8.6 多场四边形
8.7 一点积分单元
8.8 举例
8.9 稳定性
8.10 练习
9 梁和壳
9.1 引言
9.2 梁理论
9.3 基于连续体的梁
9.4 CB梁的分析
9.5 基于连续体的壳
9.6 CB壳理论
9.7 剪切和膜自锁
9.8 假设应变单元
9.9 一点积分单元
9.10 练习
10 接触�才鲎�
10.1 引言
10.2 接触界面方程
10.3 摩擦模型
10.4 弱形式
10.5 有限元离散
10.6 关于显式方法
11 扩展有限单元法
11.1 引言
11.2 单位分解与扩充项
11.3 一维XFEM
11.4 多维XFEM
11.5 弱和强形式
11.6 离散方程
11.7 水平集方法
11.8 虚拟节点法
11.9 积分
11.10 XFEM模拟的例题
11.11 练习
12 多尺度连续理论概述
12.1 动机： 材料是含微结构的连续体
12.2 微结构连续体的宏观变形
12.3 块体微结构连续体的广义力学
12.4 多尺度微结构及连续理论
12.5 多尺度连续理论的控制方程
12.6 构造MCT本构关系
12.7 RVE模拟的基本指南
12.8 MCT的有限元编程
12.9 数值算例
12.10 MCT模拟的未来研究方向
12.11 练习
13 单晶塑性理论
13.1 引言
13.2 立方和非立方晶体的描述
13.3 单晶塑性的原子机制和伯格斯矢量
13.4 在一般单晶中定义滑移面和滑移方向
13.5 单晶塑性的运动学
13.6 位错密度演化
13.7 位错运动所需应力
13.8 率相关单晶塑性的应力*新
13.9 基于率相关位错密度的晶体塑性算法
13.10 数值算例： 局部剪切和非均匀变形
13.11 练习
附录1 Voigt标记
附录2 范数
附录3 单元形函数
附录4 由极图确定欧拉角
附录5 位错密度演化方程的算例
术语汇编
索引
参考文献

好的，这是一份关于一本假设的、与“连续体和结构的非线性有限元（第2版）”主题无关的图书简介： --- 远古之谜与星际航行：塞勒涅文明的兴衰史 作者： 阿丽亚娜·瓦伦蒂娜 出版社： 寰宇星图出版社 ISBN： 978-1-938765-43-2 页数： 788页 定价： 128.00 银河信用点 内容简介： 本书是一部恢宏的史诗性著作，深入剖析了在银河系边缘地带崛起又最终消亡的塞勒涅文明的兴衰历程。塞勒涅文明，一个以其对引力波操控的精湛技艺和对宇宙本源哲学的独特理解而闻名于世的古老种族，其历史跨越了数百万年的时间尺度，其文明轨迹充满了辉煌、转折与最终的寂灭。本书并非传统意义上的编年史，而是结合了考古学、符号学、能源物理学以及社会人类学的跨学科研究成果，旨在为读者构建一个立体、详尽且充满未解之谜的塞勒涅世界图景。 第一部分：起源与萌芽——暗物质之子 本书开篇追溯了塞勒涅人在其母星——一颗围绕双星系统运行的冰封行星——上的早期演化。瓦伦蒂娜博士通过对新近发掘的“赫菲斯托斯遗迹”的解读，揭示了塞勒涅文明如何从依赖地热能的原始部落，逐步掌握了对“零点能场”的初步感知和利用。这一阶段的重点在于其独特的心灵感应网络（被称为“共鸣织网”）的形成，以及这种网络如何塑造了他们早期的社会结构——一个高度集体化、缺乏个体私欲的社会形态。我们详述了他们如何通过对时空曲率的微小扰动，实现了短距离的“瞬时跃迁”尝试，尽管这些尝试大多以灾难告终，但为后来的宏大工程奠定了理论基础。 第二部分：黄金纪元——引力雕塑与星际扩张 塞勒涅文明的黄金纪元始于对“结构化引力场”的完全掌控。本书详尽描述了他们如何将行星地幔结构重新塑造成巨大的“引力谐振器”，从而实现对母星气候的精确调控，彻底摆脱了冰封世界的束缚。随后，作者将笔锋转向了他们的星际扩张战略。不同于其他文明依赖曲速驱动，塞勒涅人选择了一种更为精妙的方法：他们构建了横跨数千光年的“引力通道”，如同宇宙中的高速公路，使得信息和物资的传递近乎即时。 本部分的高潮是对塞勒涅人最著名的工程——“伊卡洛斯之环”的细致考察。这是一个围绕银河系中心黑洞建造的巨型结构群，其目的至今仍是科学界争论的焦点。本书基于对残存数据流的分析，推测“伊卡洛斯之环”不仅是能源采集站，更可能是一个用于“监听宇宙背景噪音”的超维度接收器。我们深入探讨了这一时期塞勒涅艺术的巅峰，即“光影雕塑”，它们是利用高频引力波在太空中固定物质形态的产物，其复杂程度远超当代任何已知技术。 第三部分：哲学转向与内部分裂——“纯粹性”的追求 随着文明的鼎盛，塞勒涅社会内部开始出现深刻的哲学分歧。一部分精英阶层认为，对外部宇宙的探索分散了他们对自身“纯粹性”的追求，主张进行彻底的内部净化和精神升华。这导致了“纯粹派”和“拓展派”之间长达数个世纪的理念冲突。 本书着重分析了“纯粹派”如何利用其对引力场的精细控制，创造出一种能够将生命体意识完全上传至“非物质域”的技术——“涅槃契约”。这一过程对塞勒涅文明的社会结构造成了不可逆的冲击。作者引入了大量从“拓展派”残存数据库中恢复的内部辩论记录，揭示了这场关于生命本质和存在意义的深刻危机。 第四部分：衰落、遗忘与最终的寂静 塞勒涅文明的衰落并非由外部战争或资源枯竭引起，而是一场深刻的“存在危机”。随着大量人口选择“涅槃契约”，社会运转的核心机构逐渐瘫痪。本书描绘了最后一代留守的“拓展派”如何绝望地试图维持那些宏大的人造结构，但最终无力回天。 最引人入胜的部分是关于塞勒涅人最后的行动——“大静默协议”。在彻底理解自身文明的局限性后，他们似乎进行了一项集体性的、有计划的自我抹除，将所有高阶技术数据进行加密和深埋，并使所有已知的人造结构进入休眠状态。本书试图重建引发“大静默协议”的最终事件链，这可能与他们监听到的某种宇宙尺度上的“信号”有关。 结语：回响与警示 瓦伦蒂娜博士在结语中总结道，塞勒涅文明的覆灭，并非技术上的失败，而是哲学上对“完美”追求的极端化所致。他们的遗迹遍布星系，如同沉默的碑文，警示着所有追求进步的文明：技术能力与伦理智慧的失衡，终将导致文明的自我终结。本书最后提出了一个发人深省的问题：我们今日所珍视的进步，是否也正引领我们走向相似的、宏伟却终将寂灭的命运？ 本书特色： 独家首次披露： 包含对“共振晶体”样本的详细物理分析报告。 多学科交叉： 首次将天体物理学模型应用于古代文明社会动力学的研究。 全彩插图： 包含由高分辨率星图重建的塞勒涅主要建筑和装置的艺术概念图。 附录： 包含塞勒涅语核心词汇表及部分残存铭文的翻译尝试。

评分☆☆☆☆☆

这本书的价值，我认为体现在它对‘选择’的深刻洞察上。在非线性有限元的世界里，选择一个合适的单元类型、一个恰当的本构模型，甚至是一个优化的时间步长，都可能决定计算的成败。作者似乎深知这一点，因此在讨论中，他总是将不同方法的权衡摆在台面上。比如，在介绍某些近似方法时，他会清晰地指出，这种简化虽然能加速收敛，但在何种物理尺度下会引入不可接受的误差。这种‘不偏不倚’但又‘目标明确’的叙述方式，让读者学会的不仅仅是如何‘做’计算，更重要的是如何‘思考’计算。我特别喜欢其中关于‘病态问题’的讨论，那些在实际工程中经常出现的奇异点、收敛困难，这本书都给出了理论上的解释和工程上的应对策略。它就像一位经验丰富的老教授，既告诉你公式的推导，也提醒你在实际操作中该避开哪些‘陷阱’。这本书不是那种让你看完就能去跑商业软件的速成手册，它是让你理解软件‘黑箱’背后逻辑的钥匙。

评分☆☆☆☆☆

对于希望从事前沿研究或者开发新型非线性求解器的同行来说，这本书简直是一座不可或缺的‘理论粮仓’。它不仅回顾了经典的解决方案，更重要的是，它将一些最新的研究方向——比如涉及材料损伤和塑性的复杂多尺度模型在非线性框架下的实现——也做了概述性的探讨，尽管这些部分没有像核心章节那样详尽，但足以指明未来的研究路径。特别是关于弹塑性模型的迭代策略，作者对Kuhn-Tucker互补问题的处理，展现了对数值优化领域前沿的把握。这本书的厚重感，不在于纸张的物理重量，而在于它所承载的知识的‘引力’。它迫使你跳出特定软件的限制，回归到物理和数学的本质上去理解有限元方法的强大与局限。读完它，你会对自己手中正在进行的非线性分析项目产生一种近乎‘哲学’层面的敬畏感，明白每一步计算背后所蕴含的复杂性与智慧的结晶。

评分☆☆☆☆☆

阅读体验上，这本书的‘密度’非常高，如果你期望的是那种轻松愉快的科普式阅读，那你恐怕要失望了。它的排版和图表虽然清晰，但信息量是饱和的。我发现自己不得不频繁地停下来，查阅一些背景知识，尤其是关于几何非线性的描述部分，涉及到构型空间和更新拉格朗日观点的切换，那要求思维在欧拉描述和物质描述之间不断地进行精妙的转换。我曾尝试在短时间内读完一部分，结果发现知识点堆积过多，反而导致了理解的模糊。这本书更适合作为一本参考手册和深度学习的载体，你需要有足够的时间和精力去‘消化’它。它的插图很少，因为作者似乎认为，一旦公式推导严谨，图形就成了多余的‘装饰’；但这反而迫使我必须在脑海中构建出三维的应力状态和变形场，这无疑是一种高效的思维训练。

评分☆☆☆☆☆

说实话，初次接触这本书时，我被它的深度稍微震慑了一下。这本书的行文风格非常严谨，带有一种古典的学术气息，每一个定义、每一个定理的推导都像是在建筑一座精密的钟表，零件环环相扣，逻辑链条密不透风。它并没有过多地依赖于‘直观感受’来解释复杂的物理现象，而是坚持用扎实的数学框架去构建非线性有限元模型的基石。我个人认为，对于那些已经对线性有限元有扎实基础，但苦于无法处理大变形、大转动或者复杂材料响应问题的读者来说，这本书提供了一个极佳的理论跳板。它对虚功原理的阐述，特别是如何将其转化为离散化的非线性方程组，其深度和广度都远远超出了我过去接触的任何资料。书中对数值稳定性的探讨，也体现了作者极高的工程敏感度，毕竟理论再完美，算不出来或者算出来不稳定，都是空谈。我花了大量时间在复习张量分析和矩阵代数上，因为这本书要求读者必须具备这种‘语言’能力才能流畅地阅读。

评分☆☆☆☆☆

这本《连续体和结构的非线性有限元（第2版）》简直是为那些想在理论和实践的交界处摸爬滚打的工程师和研究人员量身定做的。我刚拿到手的时候，光是翻阅目录就感觉像是在攀登一座知识的高峰，它没有丝毫回避材料的本构关系在应变达到一定程度后如何急剧变化的复杂性，更别提几何非线性的处理了。书中对接触问题的描述，那种细致入微的讲解，简直让人拍案叫绝，作者似乎把每一次滑移、每一次咬合都用数学语言精准地勾勒了出来。我尤其欣赏它对求解算法的深入剖析，拉格朗日乘子法、罚函数法，每一种方法的优缺点都被拿出来进行了一番刀光剑影般的比较，这可比那些只罗列公式而不做深入探讨的教材要强上百倍。读完关于增量平衡和弧长法的章节，我感觉自己对如何稳定地追踪那些‘危险’的非线性路径有了全新的认识，不再是简单的试错法，而是有章可循的系统工程。它不是一本让你能‘快速入门’的书，而是一本需要你沉下心来，带着咖啡和草稿纸才能啃下来的‘硬骨头’，但一旦啃下来，那种豁然开朗的成就感是无与伦比的。