結(jié)構(gòu)分析有限元法的基本原理及工程應(yīng)用

上篇　結(jié)構(gòu)分析有限元法的基本原理
1　緒論
1.1　結(jié)構(gòu)分析的目的和任務(wù)
1.2　結(jié)構(gòu)分析的主要方法
1.3　結(jié)構(gòu)分析的有限單元法概述
2　結(jié)構(gòu)靜力學(xué)的有限元分析
2.1　結(jié)構(gòu)靜力學(xué)有限元分析過程概述
2.2　結(jié)構(gòu)的離散化
2.3　結(jié)構(gòu)的單元分析
2.3.1　單元位移模式的選擇
2.3.2　建立單元應(yīng)變與結(jié)點(diǎn)位移的關(guān)系
2.3.3　建立單元應(yīng)力與結(jié)點(diǎn)位移的關(guān)系
2.3.4　單元剛度矩陣
2.4　等效結(jié)點(diǎn)力的計算
2.5　熱載荷的計算
2.6　結(jié)構(gòu)總剛度方程的建立
2.7　結(jié)構(gòu)邊界約束條件的處理
2.7.1　置零法
2.7.2　乘大數(shù)法
2.8　位移的求解和應(yīng)力的計算
3　平面問題單元
3.1　四結(jié)點(diǎn)四邊形等參數(shù)單元
3.1.1　單元位移模式
3.1.2　坐標(biāo)變換
3.1.3　單元剛度矩陣
3.1.4　等效結(jié)點(diǎn)力計算
3.1.5　熱載荷計算
3.1.6　單元的完備性和協(xié)調(diào)性
3.2　八結(jié)點(diǎn)四邊形等參數(shù)單元
4　軸對稱問題單元
4.1　軸對稱問題
4.2　三角形截面環(huán)單元
4.2.1　單元位移模式
4.2.2　單元剛度矩陣
4.2.3　單元等效結(jié)點(diǎn)力的計算
4.2.4　熱載荷
5　空間問題單元
5.1　四面體常應(yīng)變單元
5.1.1　位移模式
5.1.2　單元剛度矩陣和等效結(jié)點(diǎn)力
5.2　八結(jié)點(diǎn)六面體等參數(shù)單元
5.2.1　單元位移模式
5.2.2　坐標(biāo)變換
5.2.3　單元剛度矩陣
5.2.4　等效結(jié)點(diǎn)力計算
5.3　二十結(jié)點(diǎn)六面體等參數(shù)單元1
6　桿系結(jié)構(gòu)單元
6.1　桿單元
6.1.1　局部坐標(biāo)下的單元剛度矩陣
6.1.2　整體坐標(biāo)下的單元剛度矩陣
6.2　梁單元
6.2.1　二維梁單元
6.2.2　三維梁單元
6.2.3　等效結(jié)點(diǎn)力的計算
7　板殼單元
7.1　三角形平板單元
7.1.1　三角形平板單元的位移模式
7.1.2　三角形平板單元的剛度矩陣
7.2　四邊形平板單元
1.2.1　三個子三角形單元組成的三角形子單元
7.2.2　協(xié)調(diào)的三角形子單元
7.2.3　四邊形平板單元
7.3　平面殼體單元
7.3.1　建立局部坐標(biāo)
7.3.2　建立局部坐標(biāo)系中的單元剛度矩陣
7.3.3　坐標(biāo)變換
8　結(jié)構(gòu)動力學(xué)的有限元分析
8.1　結(jié)構(gòu)動力學(xué)方程
8.2　結(jié)構(gòu)的振動模態(tài)分析
8.3　廣義雅可比法
8.4　子空間迭代法
8.5　結(jié)構(gòu)的動力響應(yīng)分析
8.5.1　阻尼矩陣
8.5.2　動力響應(yīng)分析的振型疊加法
8.5.3　動力響應(yīng)分析的逐步積分法
9　結(jié)構(gòu)彈性穩(wěn)定性的有限元分析
9.1　桿的穩(wěn)定性問題
9.2　板的穩(wěn)定性問題
10　幾何非線性問題的有限元分析
10.1　牛頓.拉弗遜法及其衍生方法
10.2　切線剛度矩陣
11　結(jié)構(gòu)與其他物理場的耦合分析
11.1　熱-結(jié)構(gòu)分析
11.1.1　一維熱傳導(dǎo)的有限元分析
11.1.2　二維熱傳導(dǎo)的有限元分析
11.1.3　三維熱傳導(dǎo)的有限元分析
11.1.4　熱-結(jié)構(gòu)的耦合分析
11.2　流體-結(jié)構(gòu)分析
11.2.1　理想流體的有限元分析
11.2.2　流體-結(jié)構(gòu)的耦合分析
下篇　結(jié)構(gòu)分析有限元法軟件及其應(yīng)用
12　結(jié)構(gòu)分析有限元方法的工程應(yīng)用
12.1　概述
12.2　有限元軟件發(fā)展歷史
12.2.1　國外有限元軟件
12.2.2　國內(nèi)有限元軟件的發(fā)展情況和前景
12.2.3　有限元軟件的發(fā)展趨勢
12.3　主要有限元分析軟件介紹
12.4　典型的有限元分析流程
12.4.1　有限元分析的基本步驟
12.4.2　有限元軟件應(yīng)用的典型流程
12.5　有限元軟件的使用要求
13　ANSYS軟件應(yīng)用基礎(chǔ)
13.1　概述
13.1.1　ANSYS發(fā)展歷史
13.1.2 ANSYS軟件的主要功能
13.1.3　ANSYS軟件的主要特點(diǎn)
13.2　ANSYS中的有關(guān)術(shù)語
13.2.1　直接法和間接法
13.2.2　坐標(biāo)系統(tǒng)及工作平面
13.2.3　節(jié)點(diǎn)
13.2.4　單元
13.2.5　負(fù)載
13.3　ANSYS軟件基本使用方法
13.3.1　工作模式
13.3.2　ANSYS架構(gòu)
13.3.3　基本界面
13.3.4　ANSYS文件及工作文件名
13.3.5　鼠標(biāo)和鍵盤
13.4　分析實例
13.4.1　ANSYS分析過程的主要步驟
13.4.2　靜力學(xué)分析實例
13.4.3　動力學(xué)分析實例
14　MSC.Nastran軟件應(yīng)用基礎(chǔ)
14.1　Nastran程序的歷史
14.2　MSC公司主要產(chǎn)品
14.2.1　MSC.Patran簡介
14.2.2　MSC.Nastran簡介
14.2.3　MSC.Fatigue簡介
14.3　Patran和Nastran建模和分析過程
14.3.1　一般使用流程
14.3.2　Patran和Nastran相關(guān)的主要文件
14.4　分析實例
14.4.1　分析模型
14.4.2　模型創(chuàng)建過程
14.4.3　分析模型的求解及結(jié)果的后處理
14.4.4　計算結(jié)果分析
14.4.5　強(qiáng)度校核結(jié)論
15　Algor軟件應(yīng)用基礎(chǔ)
15.1　Algor軟件簡介
15.2　Algor軟件的特點(diǎn)
15.2.1　界面直觀友好，易學(xué)易用
15.2.2　硬件要求低
15.2.3　CAD／CAE協(xié)同的前處理器和分析平臺
15.2.4　強(qiáng)大的后處理功能
15.2.5　強(qiáng)大的結(jié)構(gòu)分析以及多物理場分析功能
15.2.6　開放的二次開發(fā)平臺
15.3　Algor的主要分析模塊
15.4　CAD實體建模方法
15.4.1　Alibre Design直接建模
15.4.2　Algor的InCAD接口技術(shù)
15.4.3　網(wǎng)格劃分
15.4.4　Algor網(wǎng)格劃分的一般步驟
15.4.5　網(wǎng)格細(xì)化與增強(qiáng)
15.5　直接網(wǎng)格構(gòu)建
15.5.1　有關(guān)術(shù)語
15.5.2　創(chuàng)建方法
15.6　分析實例
15.6.1　基本流程
15.6.2　實例
16　HyperMesh軟件應(yīng)用基礎(chǔ)
16.1　產(chǎn)品概述
16.1.1　HyperView
16.1.2　HyperGraph
16.1.3　MotionView
16.1.4　MotionSolve
16.1.5　OptiStruct
16.1.6　HyperForm
16.1.7　HyperStudy
16.1.8　HyperWeb
16.1.9　ProcessManager
16.1.10　Radioss
16.2　HyperMesh簡介
16.3　HyperMesh主要功能
16.4　HyperMesh軟件的應(yīng)用
16.4.1　HyperMesh軟件的基本工作流程
16.4.2　HyperMesh軟件的常用功能鍵對照
16.4.3　與HyperMesh相關(guān)的文件格式
16.5　運(yùn)用HyperMesh軟件對拉桿進(jìn)行有限元分析的實例
16.5.1　問題的描述
16.5.2　有限元分析單元
16.5.3　模型創(chuàng)建過程
16.5.4　分析計算
16.5.5　結(jié)果分析
參考文獻(xiàn)