有限单元法及计算程序

有限单元法及计算程序 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:
作者:吴德伦
出品人:
页数:474
译者:
出版时间:2004-7
价格:30.70元
装帧:简裝本
isbn号码:9787112029914
丛书系列:
图书标签:
  • 有限单元法
  • 数值分析
  • 计算力学
  • 结构力学
  • MATLAB
  • Python
  • 工程计算
  • 科学计算
  • 数值模拟
  • 高等数学
想要找书就要到 图书目录大全
立刻按 ctrl+D收藏本页
你会得到大惊喜!!

具体描述

《有限单元法及计算程序》是在哈尔滨建筑大学、重庆建筑大学、西安建筑科技大学和武汉城市建设学院十多年本科、硕士研究生教学讲义与教材的基础上修订、增补而成。全书共十二章,包括绪论、预备知识、杆系结构有限元、弹性力学平面问题有限元、空间问题与轴对称、板壳分析初步、板壳有限元分析(续)、弹性力学广义变分原理及其在有限元中的应用、有限元动力分析、非线性有限元初步与材料非线性分析、弹性稳定性与几何非线性分析和其他数值方法(含加权余量、半解析、样条有限元和边界单元法)。前六章供本科高年级学生学习有限单元法用,并可供硕士研究生和部分专业博士生选用。

《有限单元法及计算程序》取材适宜,由浅入深,内容丰富,引入了不少新内容和科研成果;论述严谨、细致。便于学习;较重视原理与方法的论证,但也有足够的算例,几乎章章都有配书教学软件,便于应用和编程参考。

《有限单元法及计算程序》可作为土木、交通、水利和工程力学等专业的本科、硕士研究生教材,也可供有关工程技术人员参考。

《有限单元法及计算程序》是一本深入探讨有限单元法(FEM)理论基础、应用范畴及其相关计算程序开发的书籍。本书旨在为读者提供一个全面而系统的学习框架,帮助他们理解并掌握这一强大的工程分析工具。 核心内容涵盖: 有限单元法的基本原理: 书籍将从最基础的数学概念入手,逐步引入变分原理、加权余量法(如伽辽金法)等推导有限单元法的核心思想。读者将学习如何将复杂的连续体离散化为有限数量的简单单元,以及如何在这些单元上建立控制方程。 单元插值与形函数: 详细介绍各种类型单元(如杆单元、梁单元、三角形单元、四边形单元、实体单元等)的几何建模和节点位移插值方式。着重讲解形函数的性质、推导方法及其在不同单元类型中的应用,揭示形函数如何桥接节点离散与连续场之间的关系。 单元刚度矩阵的构建: 深入解析如何根据材料本构关系(如弹性力学、传热学、流体力学等)和单元几何特征,推导出单元刚度矩阵。这一过程将涉及应变-位移关系、本构关系矩阵等关键概念,并展示如何通过数值积分(如高斯积分)来精确计算单元属性。 整体刚度矩阵的组装与边界条件处理: 讲解如何将各个单元的刚度矩阵按照节点连接关系进行组装,形成全局刚度矩阵。同时,详细阐述如何有效地施加各种边界条件(如位移约束、力载荷、温度边界等),以构建完整的求解方程组。 求解线性方程组: 介绍求解大型稀疏线性方程组的各种数值方法,包括直接法(如高斯消元法、LU分解法、Cholesky分解法)和迭代法(如共轭梯度法、雅可比迭代法、高赛德尔迭代法)。本书会分析不同方法的优缺点和适用场景,并提供相应的算法实现思路。 后处理与结果分析: 涵盖如何从计算结果中提取有用的信息,例如位移、应力、应变、温度分布等。讲解各种后处理技术,包括等值线图、矢量图、云图的生成,以及如何对计算结果进行误差评估和验证。 计算程序的开发与实现: 本书的重要特色在于其对计算程序开发的指导。读者将学习如何使用Fortran、C/C++等编程语言,结合前面所述的理论知识,逐步开发一个功能完整的有限单元分析程序。这部分内容将涉及程序模块化设计、数据结构选择、文件I/O操作、算法优化等实用技巧。 典型工程问题的FEM应用: 通过一系列实际工程算例,展示有限单元法在结构力学(静力分析、模态分析、动力响应)、传热学、流体力学、电磁学等领域的广泛应用。这些案例将帮助读者理解FEM在解决真实世界工程问题中的强大能力。 本书的特点: 理论与实践相结合: 既深入剖析有限单元法的数学理论,又提供具体的程序实现指导,让读者不仅知其然,更能知其所以然,并具备独立开发和应用FEM工具的能力。 循序渐进,由浅入深: 从基本概念到复杂应用,逻辑清晰,难度逐步递增,适合不同层次的读者。 广泛的适用性: 涵盖了有限单元法在多个工程领域的核心理论和方法,为读者提供了一个坚实的知识基础,便于他们根据自身需求深入研究特定领域。 详实的算例支持: 通过丰富的工程算例,直观展示FEM的应用过程和结果,加深读者对理论知识的理解。 无论您是从事结构分析、热学模拟、流体动力学研究的工程师,还是对数值计算方法感兴趣的学生,本书都将是您学习和掌握有限单元法及其计算程序开发的宝贵资源。通过本书的学习,您将能够独立地使用或开发有限单元分析软件,解决复杂的工程技术难题。

作者简介

目录信息

第一篇 基本部分及计算程序:第一章 绪论;第二章 预备知识;第三章 杆系结构有限元分析;第四章 平面问题有限元分析;第五章 空间与轴对称问题;第六章 板壳计算初步;第七章 板壳分析(续);第八章 广义变分原理及其在有限元分析中的应用;
第二篇 提高部分及计算程序:第九章 有限元动力分析;第十章 非线性有限元初步;第十一章 弹性稳定与几何非线性问题;第十二章 其他数值方法简单介绍。附录。配书软盘简
· · · · · · (收起)

读后感

评分

评分

评分

评分

评分

用户评价

评分

**评价二** 说实话,我拿到《有限单元法及计算程序》这本书时,内心是充满期待又带有一丝疑虑的。有限元法本身就是一个庞大而复杂的领域,而“计算程序”的加入,则让这本书的实用性大大增强,但也意味着对作者的功底要求极高。浏览之下,我发现这本书的理论深度是毋庸置疑的。作者在绪论部分就清晰地梳理了有限元法的发展历程和基本原理,特别是对变分原理的引入,为理解整体方程的建立奠定了坚实基础。我注意到本书对拉格朗日乘子法、虚功原理等核心概念的讲解非常到位,不仅仅是数学公式的堆砌,更融入了作者对这些原理的深刻理解和独到见解。例如,在介绍泊松方程的有限元求解时,作者详细阐述了如何通过加权余量法(如伽辽金法)来导出变分形式,再进一步推导出求解方程组。这一点对于我理解数值离散的本质至关重要。我尤其欣赏书中对不同类型单元的介绍,从一维杆单元、梁单元,到二维三角形单元、四边形单元,再到三维实体单元,都进行了详细的数学描述和刚度矩阵的推导。这些推导过程严谨且逻辑性强,虽然初看会有些吃力,但仔细琢磨,就能体会到其中的精妙之处。我对书中关于单元连接、整体方程组装以及求解器选择的章节尤为关注,因为这直接关系到如何将离散的单元信息整合成一个完整的计算模型。此外,书中暗示的计算程序,如果能涵盖不同单元类型和不同物理问题的求解,那将是极具价值的学习资源。

评分

**评价十** 在工程实践中,我们常常会遇到一些解析解难以处理的复杂问题,这时候有限元法就显得尤为重要。《有限单元法及计算程序》这本书,正是为解决这类问题而生。我浏览了书中关于“结构离散化与单元选择”的章节,作者在讲解如何将连续体划分为离散单元时,特别强调了单元类型、节点设置以及网格划分策略对计算结果精度的影响。这为我进行实际的工程建模提供了重要的指导。我非常欣赏书中对“整体刚度矩阵的形成与求解”的详尽描述。作者不仅介绍了如何将各个单元的局部刚度矩阵进行坐标变换和组装,还对常见的线性方程组求解方法进行了介绍和比较,这对于我理解如何从单元信息得到整体结构响应至关重要。我迫切希望书中配套的计算程序能够支持对各类工程结构进行力学分析,例如承受复杂载荷的梁、板、壳结构,甚至是考虑材料非线性的复杂实体模型。如果程序能够提供高效的网格生成工具,并且支持对结果进行详细的后处理和优化,那将极大地提升我的工作效率。我希望通过学习这本书,能够真正掌握有限元分析的精髓,并能熟练运用计算程序来解决实际工程中的各种挑战。

评分

**评价八** 对于许多工程技术人员而言,有限元法就像一把威力无穷的“瑞士军刀”,但要真正掌握它的使用技巧,一本好的指导书籍是必不可少的。《有限单元法及计算程序》这本书,就很好地承担了这一角色。我特别欣赏书中在介绍“变分方法与泛函”时,作者并没有止步于纯粹的数学推导,而是将其与物理世界的能量守恒原理紧密联系。这种“物理直觉”的引入,让原本晦涩的数学概念变得生动易懂。我注意到书中对“单元组装与边界条件施加”的细节处理非常到位。作者通过详细的算法描述,清晰地展示了如何将每个单元的贡献叠加起来,形成整体的结构响应,并且如何根据实际情况灵活地施加各种约束和载荷。这对于我理解大型有限元软件的内部逻辑非常有帮助。我非常期待书中配套的计算程序能够提供广泛的工程分析能力,比如对各种结构进行静态应力分析、动力响应分析、屈曲稳定性分析等。如果程序能够支持自定义材料模型和单元类型,并允许用户进行代码的修改和扩展,那将是极大的福音。我希望通过学习这本书,能够真正理解有限元法的精髓,并能熟练运用计算程序解决复杂工程问题。

评分

**评价七** 我一直认为,学习一门复杂的数值分析方法,最关键的是要理解其背后的数学原理以及如何在实践中应用。《有限单元法及计算程序》这本书,恰恰在这两个方面做得相当出色。我仔细阅读了书中关于“离散化与插值”的章节,作者不仅介绍了如何将连续域离散化为有限个单元,还详细阐述了如何在单元内部使用插值函数来近似真实的位移场。这种从宏观到微观的讲解方式,让我对有限元法的基本思想有了更清晰的认识。我特别看重书中关于“刚度矩阵与解耦”的讲解。作者通过对不同类型单元的分析,详细推导了它们的单元刚度矩阵,并解释了如何将这些局部刚度矩阵组装成整体结构刚度矩阵。这对于我理解大型有限元软件的工作原理至关重要。我非常期待书中配套的计算程序能够涵盖广泛的工程应用场景,比如对复杂几何形状的结构进行应力分析,对动态系统进行模态分析,甚至对热-力耦合问题进行仿真。如果程序能够提供丰富的结果后处理功能,例如应力云图、变形动画等,那将极大地增强我对计算结果的理解。我希望通过这本书,能够真正掌握有限元分析的方法,并能够将其应用于解决实际的工程挑战。

评分

**评价三** 作为一名在工程领域摸爬滚打多年的工程师,我一直深知有限元法在解决复杂工程问题中的重要作用。最近有幸接触到《有限单元法及计算程序》,这本书的出现,可以说正是我急需的“及时雨”。本书的优点在于其理论与实践的完美结合。作者在阐述有限元法基本理论时,始终不忘结合具体的工程背景,使得抽象的概念更易于理解和应用。例如,在讲解节点力和单元力的关系时,作者通过一个简单的受拉杆单元的例子,直观地展示了应力-应变关系如何转化为节点力和单元力之间的联系。这种“由表及里”的讲解方式,让我对有限元法的物理意义有了更深的体会。我尤其关注书中关于边界条件处理的章节,因为在实际工程中,边界条件的施加方式对计算结果的精度有着至关重要的影响。本书对强制位移边界、支撑约束以及荷载边界的多种施加方式都进行了详细的说明,并提供了相应的处理技巧,这对于避免计算中的常见错误非常有帮助。而且,书中提及的计算程序,我期望它能涵盖常见的工程应用场景,比如静力分析、模态分析、屈曲分析等,并且能够支持多种材料模型和几何复杂度的结构。如果程序能够提供源码,或者至少是详细的接口说明,那就更能让我深入理解其实现细节,并在此基础上进行二次开发,以满足更个性化的需求。

评分

**评价四** 一直以来,我都在寻找一本能够真正帮助我掌握有限元分析精髓的书籍,而不是仅仅停留在理论的表面。当《有限单元法及计算程序》这本书摆在我面前时,我立刻被它所传达出的“实战性”所吸引。本书的理论部分,虽然是有限元法的基石,但作者的讲解方式非常注重实际应用。他并没有仅仅罗列公式,而是通过大量的图示和案例,将复杂的数学推导过程与实际的工程问题紧密联系起来。我特别喜欢书中关于“单元刚度矩阵的组装”这一部分的阐述。作者通过一个简单的二维平面应力问题,演示了如何将各个单元的局部刚度矩阵映射到全局坐标系,并进行累加,最终形成整体结构刚度矩阵。这一过程的清晰讲解,对于我理解大型工程结构计算的背后逻辑至关重要。我更看重的是书中关于“计算程序”的部分。我期待这本书能提供一套完整、可运行的有限元分析程序,并且该程序能够支持对不同类型结构的分析,例如桥梁、建筑、航空航天结构等。如果程序能够提供用户友好的界面,并且允许用户自定义输入参数,那将是极大的加分项。我希望通过学习和使用这本书配套的程序,能够快速上手有限元分析,并能够解决我在实际工作中遇到的复杂工程力学问题,例如结构的变形分析、应力集中现象以及动态响应计算等。

评分

**评价六** 在学习有限元法的过程中,我始终觉得理论知识需要与实际操作相结合才能真正落地。《有限单元法及计算程序》这本书,正好满足了我这一需求。我翻阅了其中关于“荷载离散化与边界条件处理”的部分,作者详细介绍了如何将各种形式的载荷(如均布荷载、集中荷载、节点力)转化为节点力向量,以及如何有效地施加各种约束条件(如固定约束、滑动约束、弹性支撑)。这种对细节的关注,对于我进行实际的工程建模至关重要。我特别欣赏书中在推导单元刚度矩阵时,对“高斯积分”的应用。作者通过具体的例子,说明了如何利用高斯积分来精确计算积分项,从而获得更准确的单元刚度矩阵。这对于我理解数值积分在有限元分析中的作用非常有帮助。我非常期待书中配套的计算程序能够实现多种类型单元的分析,例如梁单元、板单元、壳单元以及实体单元,并且能够支持对不同物理现象的模拟,如结构静力分析、动态响应分析、屈曲分析等。如果程序能够提供清晰的输入文件格式和输出结果分析工具,那将大大提升我的学习效率。我希望通过学习这本书,能够熟练掌握有限元分析的整个流程,并能独立完成复杂的工程结构分析任务。

评分

**评价九** 作为一名初学者,我对有限元法感到既着迷又畏惧,因为它涉及大量的数学公式和抽象概念。《有限单元法及计算程序》这本书,以其清晰的理论阐释和实用的计算程序,有效地降低了我的学习门槛。我特别喜欢书中在介绍“单元位移插值函数”时,采用了大量的图示和通俗的语言。作者通过将复杂的数学表达式转化为几何意义上的“形状”,让我能够直观地理解位移如何在单元内部进行插值。这对于我建立起对有限元法的初步认知至关重要。我非常赞赏书中对“高斯求积法”的应用讲解。作者通过一个简单的例子,详细演示了如何利用高斯点和权系数来近似积分,从而获得单元刚度矩阵和载荷向量。这种细致的推导过程,让我对数值积分在有限元分析中的作用有了深刻的理解。我满怀期待地希望书中配套的计算程序能够支持对各种复杂结构的分析,例如具有不规则形状的二维实体,或者是具有复杂载荷分布的三维结构。如果程序能够提供结果的可视化展示,例如应力分布云图、位移变形动画等,那将极大地帮助我理解计算结果。我希望通过学习这本书,能够真正掌握有限元分析的基本流程,并能够利用计算程序解决实际工程问题。

评分

**评价五** 作为一个对数值计算方法充满好奇的在读研究生,我一直对有限元法情有独钟。《有限单元法及计算程序》这本书,从书名上看就直击了我的核心需求——理论与实践并重。我浏览了其中关于“变分原理与加权余量法”的章节,作者在解释这些抽象概念时,引入了大量物理背景,使得理解更加直观。例如,作者将变分原理比作寻找“能量极小点”,而加权余量法则是寻找一个“近似解”的策略,这种类比非常有助于建立起清晰的数学模型。我对书中关于“节点位移插值函数”的推导过程尤为关注,这里面涉及到多项式插值、高斯积分等关键技术。作者对不同阶数插值函数的选择及其对计算精度的影响进行了深入的分析,这对于我选择合适的单元以及提高计算效率至关重要。我特别期待书中配套的计算程序能够实现对不同复杂结构的分析,例如具有复杂边界条件和载荷的实体结构,甚至是考虑材料非线性的问题。如果程序能够支持并行计算,或者能够对结果进行可视化展示,那将极大地提升学习和研究的效率。我希望通过这本书,不仅能够深入理解有限元法的理论基础,还能掌握如何利用计算程序来解决实际工程问题,比如结构动力学分析、热-结构耦合分析等。

评分

**评价一** 我一直在寻找一本能深入浅出讲解有限元法的书籍,并且最好能配套实用的计算程序。偶然间翻阅了《有限单元法及计算程序》,虽说我尚未有机会完全精读,但仅从其目录和部分章节的浏览,我就被其严谨的理论体系和丰富的案例所吸引。本书在引言部分就点明了有限元法的核心思想——离散化,并将其与物理世界的连续性问题巧妙地联系起来,为初学者构建了一个清晰的认知框架。我尤其欣赏作者在讲解过程中,并没有止步于抽象的数学推导,而是着重于概念的理解和物理意义的阐释。例如,在介绍单元位移插值时,作者通过类比简单的梁单元,形象地说明了形函数的作用,让原本枯燥的数学公式变得生动起来。此外,本书在材料非线性、几何非线性等复杂问题的处理上,也给出了详尽的论述,并提供了相应的算法思路。最令我期待的是,本书承诺会提供配套的计算程序,这对于我这样一个实践型读者来说,无疑是雪中送炭。我希望通过学习这些程序,能够更好地将理论知识应用于实际工程问题,比如结构稳定性分析、热应力计算等。目前来看,本书的编排逻辑清晰,从基础理论到进阶应用,循序渐进,非常适合有一定数学和工程背景的读者。我已迫不及待地想深入研究其中关于载荷离散化、边界条件施加以及刚度矩阵组装的章节,并希望能够通过程序实现对复杂结构的模拟分析。

评分

评分

评分

评分

评分

本站所有内容均为互联网搜索引擎提供的公开搜索信息,本站不存储任何数据与内容,任何内容与数据均与本站无关,如有需要请联系相关搜索引擎包括但不限于百度google,bing,sogou

© 2026 book.wenda123.org All Rights Reserved. 图书目录大全 版权所有