工程结构性能的数值分析及实例
| 作者 |
| 兆文忠 谢素明 陈秉智 |
| 丛书名 |
| 出版社 |
| 机械工业出版社* |
| ISBN |
| 9787111630074 |
| 简要 |
| 简介 |
| 内容简介 《工程结构性能的数值分析及实例》以建模为主线，针对工程结构性能数值分析与评估过程中普遍存在的计算模型问题进行了研讨。全书包括四部分：①介绍了硬件、软件以及建模之间的内在联系，从而确认了建模在结构数值分析与评估过程中的重要地位。②在数值计算基础方面，重点研讨了与建模密切相关的结构的承载传力特征、线性与非线性评估的理论模型、结构有限元的基础理论等，为建模过程中的数据流动厘清逻辑关系。③为便于对建模原则与方法的理解，列举了一批有代表性的工程实例，涉及结构线性、非线性强度的建模与计算，预测车辆焊接结构疲劳寿命的建模与计算，结构气动压力响应的建模与计算，帮助读者做到举一反三。④基于商业软件的二次开发等，通过有限元程序编写实例，激发读者主动增添自己专用软件的创新能力。 |
| 目录 |
| 前言 第1章引论1 11数值分析与工程产品结构 设计的关系1 12结构性能数值分析的理论 内核与建模5 13撰写本书的目的10 第2章工程结构中承载单元的 传力特征12 21本书对工程结构的界定12 22结构上母材的承载传力特征12 23弧焊接头的承载传力特征13 24电阻点焊接头的承载 传力特征15 25螺纹连接结构的承载传力 特征16 26本章小结17 第3章按位移求解的若干力学问题 的微分方程与数据链19 31按位移求解二维平面问题的 微分方程与数据链19 32按位移求解三维空间问题的 微分方程与数据链21 33按小位移求解的薄板弯曲问题 的微分方程与数据链24 34材料弹塑性问题的求解过程27 341材料弹塑性问题的本构 关系27 342材料完全塑性问题的求解 过程29 35接触问题概述及其求解 特殊性29 36结构屈曲稳定问题的求解 过程31 37本章小结33 第4章结构动力学问题中的微分 方程与求解过程34 41结构动力学问题的基本微分 方程35 411单自由度振动问题的基本 微分方程及求解35 412多自由度振动问题的基本 微分方程及求解36 42一般阻尼动力学问题固有频率 的解法39 43模态叠加法的求解过程40 44具有一般阻尼动力系统的 模态叠加法42 45逐步积分法中的求解过程43 46刚柔耦合结构动力学概述及 求解44 47刚柔耦合模型的求解过程及其 数据链44 48本章小结47 第5章结构位移有限元法的内涵 及求解模式49 51结构位移有限元法概述49 52有限元法将微分方程转化为线性 代数方程组的理论基础52 521结构平衡与微分方程52 522变分原理的基本思想54 523基于最小势能原理确认 结构平衡状态55 53位移有限元法的核心技术—— 假定位移场57 54基于最小势能原理的有限元法 求解模式59 55位移有限元法建模过程中单元 离散的不唯一性61 56本章小结62 第6章预测焊接结构疲劳寿命的 力学模型及程序设计63 61传统方法预测疲劳寿命的 难点63 62对网格不敏感的结构应力64 63基于结构应力计算疲劳寿命的 理论模型69 64预测焊接结构疲劳寿命的程序 设计基础71 641定义疲劳载荷72 642定义有限元模型73 643焊线节点力获取及疲劳 寿命计算74 644疲劳寿命计算数据可视化77 65本章小结79 第7章结构性能数值分析的 建模技术80 71建模内涵81 72建模原则83 73建模任务与工具86 74建模方法87 741基于定性力学的预分析法88 742由浅入深的两阶段法89 743刚度或质量等效替代法90 75建模纠错93 751模型正向与逆向纠错94 752位移追踪纠错94 753基于实测数据的纠错95 76本章小结96 第8章结构性能评估中的灵敏度 分析技术97 81灵敏度信息与设计修改97 82位移与应力关于设计变量的 灵敏度97 83结构固有频率关于设计变量的 灵敏度98 84结构吸能的灵敏度99 85焊接结构疲劳寿命的灵敏度100 86基于灵敏度信息的设计修改 实例101 87本章小结103 第9章工程结构静态性能数值 分析实例与建模体验105 91中空挤压铝型材车体结构强度 数值分析实例及建模体验105 911建模背景105 912中空挤压铝型材的结构 特点105 913建模难点及其解决对策106 914建模要点108 915数值分析结果验证110 916建模体验111 92车体结构关键承载部件精细 计算实例与建模体验111 921建模背景111 922建模难点及其解决对策112 923数值分析结果验证113 924建模体验115 93螺栓连接结构数值分析实例与 建模体验116 931建模背景116 932螺栓连接在高速动车组结 构中的应用特点116 933建模方法117 934实体单元建模难点及其解决 对策118 935数值分析结果验证121 936建模体验122 94钳夹货车结构强度数值分析 实例与建模体验123 941建模背景123 942建模难点及其解决对策124 943数值分析结果验证126 944建模体验126 95不锈钢电阻点焊车体结构稳定性 分析实例与建模体验127 951建模背景127 952不锈钢电阻点焊车体的 结构特点127 953建模难点及其解决对策128 954分析过程129 955建模体验132 96考虑初始缺陷的结构稳定性 分析实例与建模体验133 961建模背景133 962建模难点及其解决对策133 963建模要点135 964建模体验136 97机车焊接构架变形弹塑性矫正 实例及建模体验136 971建模背景136 972机车焊接构架及其焊接 变形特点137 973建模难点及其解决对策137 974数值分析过程139 975建模体验141 98本章小结142 第10章工程结构动态性能数值 分析实例与建模体验143 101规则载荷下弧焊结构疲劳寿命 数值分析实例与建模体验143 1011关于疲劳载荷143 1012建模要点144 1013建模体验147 102不规则载荷下弧焊结构疲劳寿命 数值分析实例与建模体验148 1021建模背景148 1022汽车驱动桥壳体焊件建模 与疲劳载荷的获取149 1023汽车驱动桥壳体焊缝的 疲劳寿命计算149 1024建模体验152 103碰撞吸能强度数值分析实例与 建模体验153 1031理论基础153 1032建模要点154 1033数值分析结果验证155 1034建模体验157 104整备状态下结构模态精细分析 实例与建模体验158 1041建模背景158 1042建模难点及其解决 对策158 1043数值分析结果验证159 1044建模体验160 105焊接结构振动响应分析及疲劳 寿命预测实例与建模体验161 1051建模背景161 1052问题定性的预分析161 1053建模难点及其解决对策162 1054数值分析结果验证162 1055建模体验164 106基于刚柔耦合技术评估车体 疲劳寿命的实例与建模体验164 1061建模背景164 1062建模初步验证165 1063刚柔耦合建模及求解165 1064疲劳寿命评估167 1065建模体验167 107气动载荷作用下流固耦合 结构强度数值分析实例与 建模体验168 1071建模背景168 1072理论基础169 1073建模难点及其解决 对策169 1074建模要点171 1075建模体验174 108高寒动车组车下结构地面 积雪效应数值分析实例与 建模体验174 1081建模背景174 1082建模难点及其解决 对策175 1083数值分析结果验证与结构 改进建议177 1084建模体验180 109本章小结181 第11章有限元程序编写与商用 软件的二次开发182 111鼓励动手编写有限元程序的 动机182 112平面常应变三角形单元有限元 源程序及验证182 113利用内部工具的二次开发 实例204 1131基于ABAQUS二次开发 功能的车轮疲劳强度 评估模块开发205 1132车轮疲劳强度评估 实例209 114利用外部工具的二次开发 实例210 1141对IDEAS软件的二次 开发210 1142应用实例221 115本章小结221 参考文献223 |
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