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本书结合作者多年的实践和教学经验，以实际设计工作的需要为目标，结合大量的项目工作，详细讲解了AutoCAD软件的辅助绘图、辅助设计、工程标注、图形标准化、CAD共享与协同设计，系统定制等，每个知识点都结合实际的工作讲解。本书内容丰富，讲解通俗易懂，能帮助你快速成为AutoCAD高手！
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《现代结构工程力学与有限元分析实践指南》 本书导读：深入理解与应用工程力学的核心原理及前沿数值计算方法 在土木工程、航空航天、机械制造等多个关键工程领域，对结构稳定性和材料行为的精确预测是保障设计安全与效率的基石。本书《现代结构工程力学与有限元分析实践指南》正是一部致力于系统梳理经典结构力学理论，并无缝对接当前最先进的有限元分析（FEA）技术，旨在为工程师、研究人员及高年级学生提供一套全面、深入且高度实用的技术手册。 本书内容完全聚焦于理论力学、材料科学与数值计算方法在复杂结构系统中的应用，与您提到的“AutoCAD机械设计实用教程”所侧重的二维/三维几何建模、零件绘图规范、标准件库调用及工程图纸输出等内容体系，存在本质上的区别。本书的核心关注点在于“为什么”结构会以某种方式受力变形，以及“如何”通过数学模型和计算工具来模拟和预测这种行为。 --- 第一部分：经典结构理论的深度重构 本书的第一部分，回归并深化了结构工程分析的基础。它不仅仅是重复基础概念，而是以现代工程问题的视角重新审视经典理论，确保读者能够扎实掌握分析的逻辑链条。 第一章：应力与应变张量理论的现代诠释 本章详细探讨了连续介质力学的基础，着重讲解了柯西应力张量和变形梯度张量的物理意义及其在三维空间中的表达。我们深入分析了本构关系的建立过程，特别是对线弹性材料的各向同性与正交异性材料的本构模型进行了详尽的对比和推导。内容涵盖了广义胡克定律的矩阵表达，以及如何处理不同坐标系下的张量转换，这是后续进行复杂有限元模型设定的理论前提。 第二章：结构稳定性与屈曲分析 本章聚焦于结构在受压荷载下的临界行为。内容从欧拉屈曲公式的推导出发，逐步过渡到更具实际意义的非理想（初始缺陷）结构和带孔洞结构（如压力容器壁）的屈曲分析。书中详细阐述了特征值屈曲分析（Eigenvalue Buckling）的原理及其在商业软件中的实现机制，并引入了后屈曲分析（Post-Buckling Analysis）的概念，用于评估结构的承载极限。 第三章：梁、板壳理论的统一视域 区别于侧重于几何绘制的软件教程，本章深入探究了控制梁、板、壳类构件变形的微分方程。对于梁单元，我们深入探讨了欧拉-伯努利梁理论与蒂莫申科梁理论的适用范围差异，特别是剪切变形对短梁和厚板的影响。对于薄壳结构，重点解析了薄膜理论与弯曲理论的耦合方式，并引入了应变梯度理论在微结构分析中的初步应用。 --- 第二部分：有限元方法——从原理到实践 本书的第二部分是全书的核心，旨在揭示现代工程仿真软件背后的数学引擎，即有限元方法（FEM）。 第四章：有限元方法的变分原理与弱形式 本章是理解FEA的理论基石。我们首先回顾了虚功原理和最小势能原理，并以此为基础，详细推导了结构力学问题的伽辽金有限元弱形式。重点讲解了形函数（Shape Functions）的选择与构造，并对比了线性插值与高阶插值的精度差异。本章的数学推导旨在让读者理解“单元刚度矩阵”的来源，而非简单地调用预设的模块。 第五章：单元类型的构建与性能评估 本章对常见的单元类型进行了深入剖析。内容包括：一维桁架单元、梁单元的自由度（DOF）定义、二维的三角形与四边形单元（如Q4与Q8单元），以及三维实体单元（如四面体与六面体单元）。书中重点讨论了单元的“病态”问题，如剪切锁定（Shear Locking）和刚性锁定（Rigid Body Motion），并详细介绍了如何通过选择合适的单元类型和积分点（如高斯积分）来规避这些数值问题。 第六章：非线性有限元分析的挑战 真实世界的工程问题往往涉及几何非线性（大变形）、材料非线性（塑性、蠕变）和接触非线性。本章系统地介绍了求解非线性方程组的数值算法，如牛顿-拉夫逊法、修正牛顿法以及线搜索技术。特别地，在材料非线性部分，本书详细讲解了塑性屈服准则（如Mises和Tresca）的数值实现，以及应力更新算法（如向后欧拉法）在时间步长控制中的应用。 --- 第三部分：高级应用与专业化分析 第三部分将理论和方法论应用于更复杂的工程场景，并探讨了现代仿真工程师必备的高级分析技能。 第七章：动力学响应与模态分析 本章处理随时间变化的载荷问题。从自由振动的特征值问题（模态分析）的建立开始，系统性地讲解了结构固有频率和振型。随后，内容扩展至模态叠加法在瞬态响应分析（Transient Dynamic Analysis）中的应用，以及如何处理结构中的阻尼效应（如Rayleigh阻尼）。 第八章：热-结构耦合分析 在许多工程应用中，温度变化是导致结构失效的重要因素。本章详细阐述了如何将热传导方程与结构平衡方程进行耦合求解。内容涵盖了材料热膨胀系数的影响、温度载荷的施加方式，以及如何分析因热应力导致的结构疲劳风险。 第九章：高级材料模型与失效预测 本章超越了简单的线弹性范畴，深入探讨了复合材料的层合板理论（Laminate Theory），特别是对玻璃纤维增强树脂（GFRP）和碳纤维增强树脂（CFRP）在疲劳和层间脱层（Delamination）方面的分析方法。此外，书中还引入了断裂力学中的关键参数——应力强度因子（K因子）的数值计算方法（如J积分法），为裂纹扩展的预测提供了工具。 总结： 《现代结构工程力学与有限元分析实践指南》是一部面向深度分析的工具书。它旨在培养读者从第一性原理出发，建立、求解和验证复杂的结构模型的能力。本书的侧重点完全在于力学原理的数学表达、数值方法的理论推导、以及高级仿真模块的准确应用，与涉及CAD绘图标准、二维视图生成或产品设计流程的机械设计教程，在知识体系上互不重叠。读者将通过本书掌握结构安全评估的科学方法论。
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