有限元应用与工程实践系列 有限元分析 ANSYS理论与应用 第4版2025|PDF|Epub|mobi|kindle电子书版本百度云盘下载

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第1章 绪论1

1.1工程问题1

1.2数值方法4

1.3有限元方法及ANSYS发展简史5

1.4有限元分析的基本步骤6

1.5直接法6

1.6最小总势能法26

1.7加权余数法31

1.8结果验证35

1.9理解问题35

小结38

参考文献38

习题39

第2章 矩阵运算46

2.1矩阵的基本定义46

2.2矩阵相加或相减48

2.3矩阵相乘48

2.4矩阵分块51

2.5转置矩阵54

2.6矩阵的行列式57

2.7线性方程组的求解61

2.8矩阵求逆67

2.9特征值和特征向量69

2.10 MATLAB在矩阵运算中的应用72

2.11Excel在矩阵运算中的应用75

小结85

参考文献86

习题86

第3章 桁架89

3.1桁架的定义89

3.2有限元公式90

3.3空间桁架108

3.4 ANSYS软件概述109

3.5 ANSYS应用114

3.6结果验证136

小结137

参考文献137

习题138

第4章 轴向受力构件、梁和框架144

4.1轴向荷载作用下的构件144

4.2梁149

4.3梁的有限元分析151

4.4框架的有限元分析164

4.5三维梁单元168

4.6 ANSYS应用169

4.7结果验证185

小结187

参考文献187

习题188

第5章 一维单元195

5.1线性单元195

5.2二次单元198

5.3三次单元199

5.4全局坐标、局部坐标和自然坐标201

5.5等参单元202

5.6数值积分：高斯-勒让德积分204

5.7 ANSYS中一维单元举例207

小结207

参考文献207

习题207

第6章 一维问题分析212

6.1热传递问题212

6.2流体力学问题226

6.3 ANSYS应用229

6.4结果验证239

小结239

参考文献240

习题240

第7章 二维单元242

7.1矩形单元242

7.2二次四边形单元245

7.3线性三角形单元248

7.4二次三角形单元252

7.5轴对称单元255

7.6等参单元259

7.7二维积分：高斯-勒让德积分法261

7.8 ANSYS中的二维单元262

小结262

参考文献263

习题263

第8章 再论ANSYS268

8.1 ANSYS程序268

8.2 ANSYS数据库和文件269

8.3用ANSYS创建有限元模型：前处理270

8.4 h方法与p方法280

8.5应用边界条件、荷载和求解280

8.6有限元模型的结果：后处理283

8.7 ANSYS选项285

8.8图形功能286

8.9误差估计287

8.10举例288

小结298

参考文献298

第9章 二维热传递问题分析299

9.1一般热传导问题299

9.2矩形单元公式的推导302

9.3三角形单元公式的推导311

9.4三维轴对称问题的有限元公式325

9.5非稳态条件下的热传递330

9.6 ANSYS中的热传导单元337

9.7 ANSYS应用338

9.8结果验证362

小结363

参考文献364

习题364

第10章 二维固体力学问题分析373

10.1构件扭转373

10.2平面应力问题383

10.3四边形等参单元389

10.4轴对称问题394

10.5基本失效理论395

10.6 ANSYS应用396

10.7结果验证410

小结410

参考文献411

习题412

第11章 动态问题分析418

11.1动态学简介418

11.2机械与结构系统的振动427

11.3拉格朗日方程439

11.4轴向受力杆件的有限元公式440

11.5梁与框架单元的有限元公式447

11.6 ANSYS应用实例457

小结469

参考文献470

习题470

第12章 流体力学问题分析474

12.1管流问题的数学建模474

12.2理想流体的流动481

12.3渗流485

12.4 ANSYS应用487

12.5结果验证502

小结503

参考文献504

习题504

第13章 三维单元508

13.1 4节点四面体单元508

13.2基于4节点四面体单元的三维固体力学问题的有限元分析510

13.3 8节点六面体单元514

13.4 10节点四面体单元515

13.5 20节点六面体单元515

13.6 ANSYS中的三维单元517

13.7实体单元建模的一般方法519

13.8 ANSYS在热力学分析中的应用527

13.9 ANSYS在结构分析中的应用537

小结546

参考文献546

习题546

第14章 工程设计与材料选择552

14.1工程设计的基本步骤552

14.2材料选择554

14.3材料的电学，力学和热力学的性质555

14.4常用固体工程材料557

14.5常用流体材料560

小结562

参考文献562

习题562

第15章 优化设计564

15.1优化设计简介564

15.2 ANSYS的参数化设计语言566

15.3举例：ANSYS批处理文件568

小结576

参考文献576

习题577

附录A部分材料的力学性质578

附录B部分材料的热力学性质580

附录C常用截面几何性质计算公式581

附录D型钢规格表583

附录E英制单位和公制单位的换算表587

附录F MATLAB简介588