有限单元法-编程与软件应用

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出版社：建工
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图书简介

本书分为四个部分，共11章：第一部分为“弹性力学有限单元法基础”，包括第1章。主要介绍弹性力学基本公式及有限元分析的一般步骤。第二部分为“杆件有限元编程与软件应用”，包括第2~5章，主要介绍杆系有限元的编程方法与软件应用，具体包括2D桁架单元、欧拉梁单元、剪切修正梁单元及Timoshenko梁单元。第三部分为“平面及实体有限元编程与软件应用”，包括第6~9章，主要介绍平面及3D实体有限元的编程方法与软件应用。第四部分为“综合分析专题”，共包括10、11章基于以上部分中的有限元基本原理进行延伸，介绍了模态分析和屈曲分析的基本原理，同样设计了算例，给出了MATLAB编程计算代码，并与SAP2000和midas Gen两款软件进行结果对比。
本书适合土木工程和工程力学专业的本科生或研究生，从事结构、桥梁设计的工程师及相关设计人员参考学习。

图书目录

第一部分弹性力学有限单元法基础
第1章弹性力学基本公式及有限元分析的一般步骤
1.1 弹性力学基本公式
1.1.1 基本变量
1.1.2 平衡方程
1.1.3 外力边界条件
1.1.4 几何方程
1.1.5 物理方程
1.2 有限元分析的一般步骤
1.2.1 问题分析
1.2.2 结构离散化
1.2.3 单元特性分析
1.2.4 结构整体平衡方程
1.2.5 引人边界条件
1.2.6 求解有限元方程
1.2.7 计算单元应变、应力及支座反力
1.2.8 分析结果后处理

第二部分杆件有限元编程与软件应用
第2章 2D Truss单元
2.1 桁架单元介绍
2.2 基本列式
2.2.1 基本方程
2.2.2 局部坐标系下单元刚度矩阵
2.2.3 单元的坐标转换矩阵
2.2.4 单元的内力
2.3 问题描述
2.4 MATLAB代码与注释
2.5 SAP2000、midas Gen有限元分析
2.5.1 SAP2000有限元分析
2.5.2 midas Gen有限元分析
2.6 小结
第3章 2D欧拉-伯努利梁单元
3.1 2D欧拉-伯努利梁单元介绍
3.2 基本列式
3.2.1 基本方程
3.2.2 局部坐标系下单元刚度矩阵
3.2.3 单元的坐标转换矩阵
3.2.4 单元的杆端力
3.3 问题描述
3.4 MATLAB代码与注释
3.5 SAP2000、midas Gen有限元分析
3.5.1 SAP2000有限元分析
3.5.2 midas Gen有限元分析
3.6 小结
第4章 2D剪切修正梁单元
4.1 剪切修正梁单元介绍
4.2 基本列式
4.2.1 基本方程
4.2.2 局部坐标系下单元刚度矩阵
4.3 问题描述
4.4 MATLAB代码与注释
4.5 SAP2000、midas Gen有限元分析
4.5.1 SAP2000有限元分析
4.5.2 midas Gen有限元分析
4.6 小结
第5章 2D Timoshenko梁单元
5.1 Timoshenko梁单元介绍
5.2 基本列式
5.2.1 基本方程
5.2.2 局部坐标系下单元刚度矩阵
5.3 问题描述
5.4 MATLAB代码与注释
5.5 ABAQUS有限元分析
5.5.1 建模分析
5.5.2 分析结果
5.6 小结

第三部分平面及实体有限元编程与软件应用
第6章 2D四节点矩形单元(Q4)
6.1 Q4单元介绍
6.2 基本列式
6.2.1 基本方程
6.2.2 位移场
6.2.3 几何方程与应变矩阵
6.2.4 物理方程与应力矩阵
6.2.5 单元刚度矩阵
6.2.6 单元荷载列阵及等效节点力
6.3 问题描述
6.4 MATLAB代码与注释
6.5 SAP2000、midas Gen有限元分析
6.5.1 SAP2000有限元分析
6.5.2 midas Gen有限元分析
6.6 小结
第7章 2D三节点三角形单元(CST
) 7.1 CST单元介绍
7.2 基本列式
7.2.1 基本方程
7.2.2 位移场
7.2.3 几何方程与应变矩阵
7.2.4 物理方程与应力矩阵
7.2.5 单元刚度矩阵
7.2.6 单元荷载列阵及等效节点力
7.3 问题描述
7.4 MATLAB代码与注释
7.5 SAP2000、midas Gen有限元分析
7.5.1 SAP2000有限元分析
7.5.2 midas Gen有限元分析
7.6 小结
第8章 3D八节点六面体单元
8.1 八节点六面体单元介绍
8.2 基本列式
8.2.1 基本方程
8.2.2 位移场
8.2.3 几何方程与应变矩阵
8.2.4 物理方程与应力矩阵
8.2.5 单元刚度矩阵
8.2.6 单元荷载列阵及等效节点力
8.3 问题描述
8.4 MATLAB代码与注释
8.5 SAP2000、midas Gen有限元分析
8.5.1 SAP2000有限元分析
8.5.2 midas Gen有限元分析
8.6 小结
第9章 3D四面体单元(TET4)
9.1 四面体单元(TET4)介绍
9.2 基本列式
9.2.1 基本方程
9.2.2 位移场
9.2.3 几何方程与应变矩阵
9.2.4 物理方程与应力矩阵
9.2.5 单元刚度矩阵
9.2.6 单元荷载列阵及等效节点力
9.3 问题描述
9.4 MATLAB代码与注释
9.5 ABAQUS、midas Gen有限元分析
9.5.1 ABAQUS有限元分析
9.5.2 midas Gen有限元分析与结果对比
9.6 小结

第四部分综合分析专题
第10章模态分析
10.1 模态分析原理
10.1.1 基本方程
10.1.2 求解方法
10.2 2D桁架结构模态分析
10.2.1 桁架单元质量矩阵
10.2.2 算例：2D桁架模态分析
10.2.3 SAP2000分析结果对比
10.2.4 midas Gen分析结果对比
10.3 2D框架结构模态分析
10.3.1 梁单元质量矩阵
10.3.2 算例：2D框架模态分析
10.3.3 SAP2000分析结果对比
10.3.4 midas Gen分析结果
.......
附录
参考文献

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