| 作者 |
| 李朝峰 |
| 丛书名 |
| 出版社 |
| 机械工业出版社* |
| ISBN |
| 9787111651192 |
| 简要 |
| 简介 |
| 内容简介 本书主要介绍了机械结构有限元法的基础理论及工程应用实例,简述了有限元方法的基本概念、一维问题、二维问题、三维问题、梁理论的有限元方法应用、形函数理论、等参元理论、有限元方法的动力学问题等有限元方法内容。利用ANSYS软件结合振动筛、齿轮箱、旋转叶片、航空发动机轴承转子系统等典型的机械结构进行其静力学和动力学分析,说明有限元分析的原理和流程。书中注重了理论编程与ANSYS编程的结果对比。 本书可供工科院校机械类本科生和研究生使用,也可作为相关专业工程设计和研究人员的参考书。 |
| 目录 |
| 前言 主要符号列表 第1章概述 11典型结构问题的力学求解 12机械结构受力问题的求解方法 121用解析法求解 122用差分法求解 123用变分法求解 124用有限元法求解 13有限元法的诞生和学习的必要性 14有限元法的应用特点 15有限元法分析工程问题的一般步骤 16圣维南原理介绍 17有限元结果的确认和验证 小结 习题 第2章基础概念及数学基础 21应力与平衡微分方程 211应力 212平衡微分方程 22应变与几何方程 221应变 222几何方程 23物理方程 231应力应变一维关系 232应力应变三维关系 233应力应变二维关系 24边界条件 241应力边界条件 242位移边界条件 25常用的力学方程推导方法 251最小势能原理 252虚位移原理 253瑞利里兹法 26线性代数 27高斯积分法 小结 习题 第3章一维问题的有限元法求解 31问题的描述 32单元划分编号方案 33单元刚度矩阵的推导 34整体刚度矩阵和载荷列阵的组集 341直接叠加法 342转换矩阵法 35边界条件 351边界条件的类型 352消元法 353罚函数法 36扭力杆刚度矩阵的推导 37一维杆单元应用举例 小结 习题 第4章平面桁架与空间桁架问题 41平面桁架问题 411局部坐标系下平面杆单元 412平面杆单元刚度矩阵的推导 413平面桁架问题举例 42空间桁架问题 421三维杆单元刚度矩阵的推导 422空间桁架问题举例 43桁架结构刚度矩阵组装问题 44桁架结构中的特殊边界条件问题 小结 习题 第5章二维问题的有限元法求解 51应用平面三角形单元求解 511单元刚度矩阵的推导 512整体刚度矩阵和载荷列阵的组集 513边界条件的处理和求解 514平面三角形单元举例 52应用矩形单元求解 521矩形单元刚度矩阵的推导 522整体刚度矩阵和载荷列阵的组集 523边界条件处理与求解 53平面应变状态下平面问题求解 531平面应变状态下的单元刚度矩阵 532平面应变状态举例 54利用对称性简化求解问题 小结 习题 本章附录 第6章梁和框架结构问题的有限元法求解 61应用平面梁单元进行问题求解 611建立有限元网格模型 612单元刚度矩阵的推导 613整体刚度矩阵和载荷列阵的组集 614边界条件的处理和求解 615平面梁单元举例 62平面框架结构受力问题 621局部坐标系下平面单元矩阵 622局部坐标系到整体坐标系的转换 623刚度矩阵和载荷列阵的组集 624边界条件处理与求解 63三维梁单元及三维框架问题 631三维梁单元刚度矩阵 632空间坐标系转换 633空间框架结构问题举例 小结 习题 第7章三维问题的有限元法求解 71应用四节点四面体单元求解 711建立有限元网格模型 712任意刚度矩阵的推导 713整体刚度矩阵和载荷列阵的组集 714边界条件的处理和求解(简支边界和弹性边界) 715四面体单元举例 72八节点六面体单元 721建立有限元网格模型 722任意刚度矩阵的推导 723整体刚度矩阵和载荷列阵的组集 724边界条件的处理和求解 73ANSYS软件单元库中的三维单元和应用举例 731单元介绍 732应用举例 小结 习题 本章附录 第8章形函数与等参元 81形函数 811形函数的构造原理 812形函数的性质 813面积坐标与形函数 814载荷移置 815形函数与解的收敛性 82等参元 821一维杆单元等参元 822四节点四边形等参元 823八节点四边形等参元 824二十节点三维空间等参元 83应用举例 小结 习题 第9章动力学问题的有限元法求解 91动力学有限元分析的一般流程 92单元的质量矩阵 93机械结构固有特性的有限元分析 94关于刚体模态 95机械结构振动响应的有限元分析 951频域谐响应分析 952振型叠加法求解时域振动响应 953直接积分法求解时域振动响应 96振动响应分析实例 97有限元模型的自由度缩减 小结 习题 第10章旋转梁的动力学有限元建模与应用 101梁理论的形函数求解 1011改进的EulerBernoulli梁形函数的推导 1012Timoshenko梁形函数的推导 102刚度矩阵与质量矩阵 1021单元应变能及动能推导 1022EulerBernoulli梁单元的质量矩阵 1023改进的EulerBernoulli梁单元的刚度矩阵与质量矩阵 1024Timoshenko梁单元的刚度矩阵与质量矩阵 103旋转引起的离心刚化矩阵 104旋转梁的固有特性计算举例 105叶肩对其质量矩阵和离心刚化矩阵的影响 106弹支旋转梁强迫振动分析 107干摩擦载荷边界旋转梁的强迫振动响应 1071榫头榫槽接触力学模型建立 1072干摩擦载荷边界旋转梁的强迫振动响应 小结 习题 第11章典型机械结构动力学的ANSYS求解与分析 111振动筛中横梁的模态及谐响应分析 112齿轮系统的动力学分析 113回转叶片组的模态特性分析 114旋转轴系的模态及不平衡响应分析 小结 习题 参考文献 |