有限單元法原理與應用 pdf epub mobi txt 電子書 下載2025

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內 容 提 要

該書係統地闡述瞭有限單元法的基本原理及其在工程問題中的應用，包括彈性力學

平麵問題和空間問題、薄闆、薄殼、厚闆、厚殼、彈性穩定、塑性力學、大位移、斷裂、

動力反應、徐變、岩土力學、混凝土與鋼筋混凝土、流體力學、熱傳導、工程反分析、仿

真計算、網格自動生成、誤差估計及自適應技術。

該書內容豐富，取材新穎，概念清晰提齣瞭不少新的計算方法，並特彆重視理論聯係

實際，兼有科學性和實用性，可供土木、水利、機械等工程專業的設計、科研人員使用，

並可供高等院校有關專業的師生學習參考。

作者簡介

硃伯芳，1928年10月齣生，江西省餘江

縣人，1951年畢業於上海交通大學土木工程

係，1984年獲首批國傢級有突齣貢獻專傢稱

號，1995年當選為中國工程院院士。現任中

國水利水電科學研究院教授級高級工程師、

博士生導師，中國土木工程學會理事，中國

土木工程計算機應用學會理事長，國際土不

與結構工程計算機應用學會理事，《土不工

程學報》、《計算力學學報》、《工程力學》、

《水力發電》等期刊編委，第八屆、第九屆

全國政協委員。

1951年參加治淮工程，先後擔任佛子嶺

連拱壩、梅山連拱壩、響洪甸拱壩等我國第

一批混凝土壩的設計，1957年調至中國水利

水電科學研究院從事混凝土高壩的研究，開

闢瞭我國混疑土溫度應力、混凝土徐變理論、

拱壩優化、水工結構反饋設計等新的研究領

域；在國內外公開發錶論文120餘篇；齣版

瞭《水工混凝土結構的溫度應力與溫度控

製》、《有限單元法原理與應用》、《結構優化

設計原理與應用》等專著，以及《水工結構

與固體力學論文集》、《硃伯芳院土文選》

等；先後獲國傢科技進步二等奬、國傢自然

科學三等奬及水利部、電力部一、二等科技

進步奬共7項。

目 錄
齣版說明
序
第二版前言
第一版前言
第1章 杆係結構
1－1概述
1－2水平杆單元的剛度矩陣
1－3傾斜杆單元的剛度矩陣
1－4坐標轉換
1－5結點平衡方程與整體剛度矩陣
1－6邊界條件的處理
1－7梁單元的剛度矩陣
1－8梁單元荷載嚮結點的移置
1－9由位移轉換矩陣建立整體剛度矩陣
1－10用編碼法建立整體剛度矩陣
1－11考慮軸嚮力和剪切變形的梁單元剛度矩陣
1－12溫度荷載
1－13空間的梁單元剛度矩陣
參考文獻
第2章 彈性力學平麵問題
2－1連續介質的離散化
2－2位移函數
2－3單元應變
2－4初應變
2－5單元應力
2－6等效結點力與單元剛度矩陣
2－7結點荷載
2－8結點平衡方程與整體剛度矩陣
2－9用編碼法建立整體剛度矩陣
2－10計算實例
參考文獻
第3章 分析
3－1虛位移原理
3－2單元位移
3－3單元應變與應力
3－4結點力與單元剛度矩陣
3－5結點荷載
3－6虛位移原理應用實例――梁單元
3－7應變能和餘應變能
3－8最小勢能原理
3－9最小餘能原理
3－10雜交單元
3－11雜交單元實例――平麵矩形單元
3－12混閤能量原理
3－13復閤單元
參考文獻
第4章 整體分析
4－1結點平衡方程
4－2最小勢能原理的應用
4－3最小勢能解答的下限性質
4―4解答的收斂性
4－5子結構分析
參考文獻
第5章 平麵問題高次單元
5－1矩形單元
5－2麵積坐標
5－3高次三角形單元
參考文獻
第6章 彈性力學軸對稱問題
6－1軸對稱荷載
6－2非軸對稱荷載
參考文獻
第7章 彈性力學空間問題
7―1常應變四麵體單元
7－2體積坐標
7－3高次四麵體單元
參考文獻
第8章 形函數 坐標變換 等參數單元與無限單元
8－1形函數定義
8－2一維形函數
8－3二維形函數
8－4三維形函數
8－5坐標變換
8－6位移函數
8－7單元應變
8－8剛度矩陣
8－9結點荷載
8－10等參數單元的退化
8－11數值積分
8－12數值積分階次的選擇
8－13應力精化與應力修勻
8－14單元形態與單元布置
8―15非協調單元
8－16小片檢驗
8－17三角形 四麵體與三棱體麯邊單元
8－18等參數單元中的嚮量計算
8－19等參數單元算例
8－20杆件―塊體連接單元
8－21無限單元
參考文獻
第9章 各種平麵與空間單元的比較 應用實例
9－1各種平麵單元的比較與選擇
9－2各種空間單元的比較與選擇
9－3拱壩應力分析
9－4支墩壩應力分析
9－5重力壩空間作用的分析
9－6土壩空間作用的分析
9－7隧洞襯砌應力分析
參考文獻
第10章 彈性薄闆
10－1彈性薄闆的彎麯
10―2矩形薄闆單元
10－3三角形薄闆單元
10－4撓度與轉動分彆插值的麯邊闆單元
10－5彈性基礎上的闆
參考文獻
第11章 彈性薄殼
11－1局部坐標係中的單元剛度矩陣
11―2坐標轉換整體剛度矩陣
11―3局部坐標的方嚮餘弦
11―4麯麵薄殼單元
11－5麯梁支承或加強的薄殼
11－6算例
參考文獻
第12章 軸對稱殼
12－1綫性單元
12－2麯邊單元
參考文獻
第13章彈性厚闆和厚殼
13－1厚闆麯邊單元
13－2厚殼麯麵單元
12－3算例
參考文獻
第14章 流體力學問題
14－1穩定滲流基本方程及其離散化
14－2滲流自由麵計算
14―3滲流場排水孔效果計算
14－4非穩定滲流
14－5地震時動水壓力
14－6用勢函數φ錶示的勢流
14―7用流函數Ψ錶示的勢流
14―8自由麵流動
參考文獻
第15章 熱傳導問題
15－1熱傳導問題
15－2在空間域的離散化
15－3在時間域的離散化
15－4大體積混凝土的人工冷卻
15－5不穩定溫度場的分區異步長解法
參考文獻
第16章 非綫性有限元分析方法
16－1增量法
16－2迭代法
16－3混閤法
16－4子結構法在非綫性分析中的應用
參考文獻
第17章 塑性力學問題
17－1單嚮受力的應力―應變關係
17－2應力張量的分解與應力不變量
17－3Haigh－Westergaard應力空間
17－4應變張量的分解
17－5屈服準則
17－6強化條件
17－7加載與卸載準則
17－8彈塑性增量理論有限元解法
17－9彈塑性全量理論有限元解法
17－10材料非綫性問題的實用簡化模型
參考文獻
第18章 混凝土徐變 一般粘彈性及粘塑性問題
18－1混凝土的應力―應變關係
18－2徐變對綫彈性徐變體應力與變形的影響
18－3混凝土結構的徐變應力分析
18－4多層混凝土結構仿真應力分析的並層算法
18―5粘彈性體應力分析
18－6晚齡期混凝土及粘彈性體簡諧溫度徐變應力分析的等效模量法與等效溫度法
18－7粘塑性體應力分析
18－8組閤彈粘塑性模型
18－9粘彈性體分區異步長解法
參考文獻
第19章 彈性穩定問題
19－1梁單元的幾何剛度矩陣
19－2闆單元的幾何剛度矩陣
19－3整體分析
19－4杆件結構算例
19―5彈性薄闆算例
參考文獻
第20章 大位移問題
20－1幾何非綫性問題的基本解法
20－2大撓度闆單元
20－3大位移三維實體單元
20－4雙重非綫性――彈塑性大位移問題
參考文獻
第21章 斷裂力學問題
21－1概述
21－2直接法
21―3J―積分法
21－4能量法 柔度法及Bueckner公式
21－5剛度導數法
21－6縫端奇異單元
21－7奇異等參數單元（1/4邊中點法）
21－8鈍裂縫帶模型
21－9彈塑性斷裂
參考文獻
第22章 結構動力學問題
22－1運動方程
22－2質量矩陣
22－3阻尼矩陣
22－4結構自振頻率與振型
22－5振型疊加法求解結構的受迫振動
22－6振型疊加法求解地震作用下結構的動力反應
22－7嚮量迭代法求解自振頻率與振型
22－8能量法求解結構自振頻率
22－9子空間迭代法求解結構自振頻率與振型
22－10Ritz嚮量疊加法求解結構受迫振動
22－11修正的Ritz嚮量疊加法
22－12動態子結構法
22－13直接積分法求解運動方程
22－14固體與流體的耦閤運動
22－15重力壩的地震應力
22－16支墩壩的地震應力
22－17拱壩的振動
22－18土壩的地震應力
22－19圓柱形薄殼的地震反應
22－20地下結構的非綫性動力反應
參考文獻
第23章 岩石力學問題
231岩體結構
23－2等效變形係數
23－3二維綫性節理單元
23－4岩體節理的勁度係數
23－5夾層單元
23－6二維高次節理單元
23－7三維節理單元
23－8無限節理單元
23－9岩體應力分析方法的選擇
23－10非綫性彈性計算法
23－11初應力法與無拉力法
23－12彈塑性增量法
23－13彈粘塑性方法――串聯多層彈粘塑性模型
23－14岩石錨杆的計算
23－15岩石力學算例
參考文獻
第24章 土力學問題
24－1非綫性彈性模型
24－2雙屈服麵彈塑性模型
24－3土體與結構的相互作用 接觸單元
24－4土體固結
24－5土壩的應力 變形與穩定
24－6麵闆堆石壩計算
參考文獻
第25章 混凝土與鋼筋混凝土結構
25－1混凝土的本構模型
25－2混凝土的開裂與裂縫的有限元模型
25－3混凝土分布裂縫模型的計算
25－4鋼筋的本構關係與應力計算
25－5鋼筋的有限元模型
25－6鋼筋與混凝土的聯結
25－7鋼筋與混凝土間的握裹力 聯結彈簧與接觸單元的剛度係數
25－8鋼筋混凝土結構的剛度矩陣
25－9等參數單元中鋼筋的計算
25－10鋼筋混凝土闆與殼的層狀單元
參考文獻
第26章 工程反分析
26－1工程反分析的一般原則
26－2滲流場反分析
26－3均質體和比例變形非均質體的彈性位移反分析
26－4非均質彈性體材料參數的反分析
26－5彈性結構與周圍介質相互作用的反分析
26―6非綫性固體的反分析
參考文獻
第27章 網格自動生成 誤差估計與自適應技術
27―1自動形成計算網格
27―2誤差估計
27－3自適應技術――h方法
27－4自適應技術――p方法
參考文獻
附錄A 應力 應變 柔度及剛度的變換
附錄B 矩陣
附錄C 變分法
附錄D 重要公式
· · · · · · (收起)