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目录1

第1章 概论1

1.1 有限元法概述1

1.2 有限元法在汽车工程中的应用2

第2章 弹性力学基本方程及平面问题的有限元法5

2.1 弹性力学基本方程5

2.1.1 平衡方程、几何方程、物理方程5

2.1.2 弹性力学问题解法简介11

2.1.3 虚位移原理12

2.2 平面问题的有限元法13

2.2.1 平面问题的离散化14

2.2.2 单元位移模式15

2.2.3 单元应变和应力18

2.2.4 单元刚度矩阵19

2.2.5 单元等效节点载荷21

2.2.6 总刚度矩阵25

2.2.7 边界约束条件的处理26

2.2.8 解题步骤与算例26

2.2.9 计算结果处理31

2.2.10 平面高阶单元32

2.2.11 等参数单元41

练习题49

3.1 概述51

第3章 空间问题的有限元法51

3.2 4节点四面体常应变单元52

3.2.1 位移模式52

3.2.2 应变53

3.2.3 应力53

3.2.4 单元平衡方程54

3.3 8节点六面体单元55

3.4 20节点六面体等参数单元56

3.4.1 形函数57

3.4.2 单元特性分析58

3.4.3 等效节点力的计算59

3.5 空间轴对称问题的有限元法61

练习题62

第4章 杆系结构的有限元法64

4.1 概述64

4.2 拉压直杆的有限元分析65

4.3 梁的有限元分析67

4.4 刚架的有限元分析69

练习题73

第5章 板壳问题的有限元法74

5.1 薄板的基本理论74

5.2 薄板矩形单元77

5.3 薄板三角形单元80

5.4 板弯曲有限元法的进一步讨论81

5.5 薄壳有限元分析简介82

5.5.1 矩形壳元分析柱壳83

5.5.2 三角形壳元分析任意形状薄壳86

练习题88

第6章 结构动力问题的有限元法89

6.1 结构动力方程90

6.2 结构的自由振动93

6.3 结构的动力响应94

练习题95

第7章 非线性问题的有限元法97

7.1 非线性问题的一般处理方法98

7.2.1 弹塑性应力应变关系100

7.2 弹塑性问题的有限元法100

7.2.2 弹塑性问题的求解方法105

7.3 大变形问题的有限元法106

7.4 接触问题的有限元法108

练习题109

第8章 有限元分析的基本过程及软件介绍111

8.1 有限元软件的选择与使用步骤111

8.2 有限元分析的数据前处理112

8.2.1 有限元分析的数据前处理113

8.2.2 节点位移约束115

8.2.3 其他单元类型及属性119

8.3 有限元分析的数据后处理121

8.4 有限元程序中的单元库和材料库123

8.5 有限元问题的求解124

8.6 有限元解的误差分析125

8.7 互联网在有限元分析中的应用126

练习题127

第9章 汽车结构的有限元计算模型128

9.1 概述128

9.2 汽车结构计算模型130

9.2.1 制定分析方案130

9.2.2 汽车结构件计算模型的分类及选用130

9.3 载荷与边界约束条件的处理134

9.3.1 载荷分类及其他134

9.3.2 约束与连接135

练习题137

第10章 汽车结构有限元分析实例138

10.1 汽车零部件有限元分析139

10.2 悬架结构有限元分析141

10.3 车架有限元分析145

10.4 车身有限元分析151

10.5 轮胎有限元分析155

10.6 汽车碰撞有限元分析157

10.7 汽车结构有限元优化设计160

10.8 有限元法在汽车分析中的广泛应用165

参考文献169