工程中的有限元方法（原書第4版）內(nèi)容簡(jiǎn)介

該書為第4版，它通過(guò)理論與實(shí)際相結(jié)合的方式來(lái)介紹有限元方法，并結(jié)合選自于工程實(shí)際背景的例題和習(xí)題來(lái)進(jìn)行敘述，有限元分析中所有實(shí)現(xiàn)的步驟都在包括在所提供的可獨(dú)立運(yùn)行的程序中，本書保留了前幾版的寫作風(fēng)格和敘述邏輯，可作為高年級(jí)本科生和一年級(jí)研究生的課程學(xué)習(xí)教材，對(duì)于從事實(shí)際工作的工程技術(shù)人員也可以作為重要的學(xué)習(xí)素材。

譯者序

前言

第1章基本概念1

1.1 引言1

1.2 歷史背景l(fā)

1.3本書概要1

1.4 應(yīng)力與平衡方程2

1.5邊界條件3

1.6應(yīng)變．位移關(guān)系4

1.7 應(yīng)力．應(yīng)變關(guān)系5

1.8溫度效應(yīng)7

1.9勢(shì)能與平衡方程瑞利一里茲方法 7

1. 10伽遼金方法11

1. 11 圣維南原理15

1. 12 馮·米澤斯應(yīng)力15

1. 13 疊加原理15

1. 14計(jì)算機(jī)程序16

1. 15 小結(jié)16

歷史性文獻(xiàn)16

習(xí)題17

第2章矩陣代數(shù)與高斯消元法22

2.1 矩陣代數(shù)22

2.2 高斯消元法27

2.3 方程求解的共軛梯度法36

習(xí)題37

程序清單39

第3章一維問(wèn)題41

3.1 概述41

3.2建立有限元模型42

3.3形狀函數(shù)與局部坐標(biāo)43

3.4 勢(shì)能方法47

3.5Galerkin方法50

3.6整體剛度矩陣和載荷列陣的集成 52

3.7 整體剛度矩陣K的性質(zhì)55

3.8 有限元方程邊界條件的處理 56

3.9二次形狀函數(shù)68

3. 10溫度效應(yīng)74

3. 11 實(shí)際問(wèn)題的建模與邊界

條件的施加76

習(xí)題78

程序清單86

第4章桁架92

4.1引言92

4.2平面桁架問(wèn)題93

4.3三維桁架問(wèn)題102

4.4基于帶狀法和特征頂線法對(duì)

整體剛度矩陣進(jìn)行組裝103

4.5實(shí)際問(wèn)題的建模與邊界條件的

施加106

習(xí)題109

程序清單116

第5章梁和框架結(jié)構(gòu)118

5.1 引言118

5.2有限元列式120

5.3載荷列陣124

5.4邊界條件的處理125

5.5剪切力和彎矩125

5.6具有彈性支承的梁127

5.7平面框架128

5.8三維框架132

5.9實(shí)際問(wèn)題的建模與邊界條件的

施加135

5. 10討論136

習(xí)題138

程序清單144

第6章常應(yīng)變?nèi)切螁卧c二維問(wèn)題

求解148

6.1引言148

6.2有限元模型148

6.3常應(yīng)變?nèi)切螁卧?csr)150

6.4建立模型和邊界條件

6.5拼片試驗(yàn)與收斂性

6.6正交各向異性材料

習(xí)題

程序清單

第7章軸對(duì)稱問(wèn)題

7.1 引言

7.2軸對(duì)稱列式

7.3有限元建模軸對(duì)稱三角形

單元

7.4實(shí)際問(wèn)題的建模和邊界

條件的施加

習(xí)題

程序清單

第8章二維等參元與數(shù)值積分

8.1 引言

8.2 四節(jié)點(diǎn)四邊形單元

8.3數(shù)值積分

8.4高階單元

8.5軸對(duì)稱問(wèn)題中的四節(jié)點(diǎn)

四邊形單元

8.6 四邊形單元的共軛梯度法

8.7關(guān)于收斂性的主要結(jié)論

有關(guān)收斂性方面的參考文獻(xiàn)

習(xí)題

程序清單

第9章應(yīng)力分析中的三維問(wèn)題

9.1 引言

9.2有限元分析列式

9.3應(yīng)力的計(jì)算

9.4網(wǎng)格劃分

9.5六面體單元和高階單元

9.6問(wèn)題的建模

9.7有限元矩陣的波前法

習(xí)題257

程序清單260

第10章標(biāo)量場(chǎng)問(wèn)題269

10.1引言269

10.2穩(wěn)態(tài)熱傳導(dǎo)問(wèn)題270

10.3扭轉(zhuǎn)287

10.4位勢(shì)流、滲流、電磁場(chǎng)以及管道

中的流動(dòng)問(wèn)題292

10.5小結(jié)301

習(xí)題303

程序清單310

第11章動(dòng)力學(xué)分析316

11.1 引言316

11.2基本公式316

11.3單元質(zhì)量矩陣318

11.4特征值與特征向量的求解322

11.5與有限元程序的接口及確定

軸旋轉(zhuǎn)臨界速度的程序335

11.6GUYAN縮減335

11.7剛體模態(tài)337

11.8小結(jié)339

習(xí)題341

程序清單346

第12章前處理和后處理353

12.1 引言353

12.2網(wǎng)格的生成353

12.3后處理360

12.4小結(jié)363

習(xí)題365

程序清單367

附錄dA= detJd的證明379

參考文獻(xiàn)382

部分習(xí)題答案386

索引3882100433B

工程中的有限元方法（第3版）

作者：曾攀

ISBN：9787302131724

定價(jià)：45元

印次：1-1

裝幀：平裝

印刷日期：2006-11-7

譯者序

前言

第1章　工程是什么1

1.1　工程有許多領(lǐng)域1

1.1.1　航空工程2

1.1.2　農(nóng)業(yè)工程3

1.1.3　生物醫(yī)學(xué)工程3

1.1.4　化學(xué)工程4

1.1.5　土木工程4

1.1.6　計(jì)算機(jī)工程6

1.1.7　電氣工程6

1.1.8　環(huán)境工程7

1.1.9　工業(yè)工程7

1.1.10　材料工程8

1.1.11　機(jī)械工程8

1.1.12　機(jī)電工程9

1.1.13　造船工程9

1.1.14　核工程10

1.1.15　石油工程10

1.1.16　系統(tǒng)工程11

1.2　一些工程專業(yè)組織11

1.3　成為一個(gè)注冊(cè)專業(yè)工程師12

1.4　工程師：項(xiàng)目管理的核心13

1.5　工程：一組技能15

1.5.1　知識(shí)15

1.5.2　經(jīng)驗(yàn)16

1.5.3　直覺16

關(guān)鍵術(shù)語(yǔ)18

第2章　設(shè)計(jì)是什么19

2.1　“設(shè)計(jì)”一詞的使用19

2.2　分析、設(shè)計(jì)和復(fù)制之間的不同20

2.2.1　分析21

2.2.2　設(shè)計(jì)23

2.2.3　復(fù)制23

2.3　優(yōu)秀的設(shè)計(jì)與糟糕的設(shè)計(jì)27

2.4　設(shè)計(jì)周期29

2.4.1　定義總體目標(biāo)29

2.4.2　收集信息31

2.4.3　確認(rèn)和評(píng)估可能的設(shè)計(jì)策略31

2.4.4　設(shè)計(jì)初試31

2.4.5　模型與分析32

2.4.6　構(gòu)建原型、記錄文檔和測(cè)試33

2.4.7　修改和再次修改34

2.4.8　徹底測(cè)試產(chǎn)品35

2.5　生成想法37

2.5.1　頭腦風(fēng)暴的基本規(guī)則38

2.5.2　正式的頭腦風(fēng)暴38

2.5.3　非正式的頭腦風(fēng)暴會(huì)議42

2.6　設(shè)計(jì)實(shí)例47

2.6.1　機(jī)器人設(shè)計(jì)大賽47

2.6.2　面罩生產(chǎn)設(shè)備54

2.6.3　自動(dòng)移液器57

2.6.4　帆船自動(dòng)駕駛儀61

2.6.5　海洋能量采集機(jī)64

總結(jié)68

關(guān)鍵術(shù)語(yǔ)68

問(wèn)題68

第3章　項(xiàng)目管理與團(tuán)隊(duì)合作技能75

3.1　在團(tuán)隊(duì)中工作75

3.1.1　建立一個(gè)有效的團(tuán)隊(duì)76

3.1.2　組織結(jié)構(gòu)圖78

3.1.3　職位描述79

3.1.4　團(tuán)隊(duì)聯(lián)系人列表79

3.1.5　團(tuán)隊(duì)會(huì)議79

3.1.6　與組織中其他團(tuán)隊(duì)合作80

3.2　管理任務(wù)：保持項(xiàng)目正常進(jìn)行82

3.2.1　清單83

3.2.2　時(shí)間表83

3.2.3　甘特圖84

3.2.4　PERT圖84

3.3　文檔：項(xiàng)目成功的關(guān)鍵88

3.3.1　紙質(zhì)文檔與電子文檔88

3.3.2　工程師的日志（筆記本）89

3.3.3　日志格式90

3.3.4　使用你的工程日志90

3.3.5　技術(shù)報(bào)告91

3.3.6　軟件文檔與工程日志的作用92

3.3.7　日志的重要性：案例研究1…93

3.3.8　日志的重要性：案例研究2…94

3.4　法律問(wèn)題：知識(shí)產(chǎn)權(quán)、專利和商業(yè)機(jī)密96

3.4.1　專利96

3.4.2　專利術(shù)語(yǔ)96

關(guān)鍵術(shù)語(yǔ)97

問(wèn)題97

第4章　工程工具101

4.1　估計(jì)101

4.2　數(shù)字處理107

4.2.1　國(guó)際單位制107

4.2.2　單位一致108

4.2.3　有效數(shù)字108

4.2.4　尺寸和公差109

4.3　圖的類型111

4.3.1　半對(duì)數(shù)圖111

4.3.2　雙對(duì)數(shù)圖113

4.3.3　極坐標(biāo)圖114

4.3.4　三維圖形114

4.4　原型設(shè)計(jì)117

4.5　逆向工程122

4.6　計(jì)算機(jī)分析123

4.7　規(guī)格說(shuō)明表134

4.8　因特網(wǎng)134

4.9　電子表格在工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用…137

4.10　實(shí)體模型與計(jì)算機(jī)輔助制圖143

4.10.1　為什么要畫工程圖144

4.10.2　圖紙的類型144

4.11　系統(tǒng)仿真149

4.12　電子電路仿真151

4.13　圖形化編程153

4.14　微處理器：另一種形式的計(jì)算機(jī)154

關(guān)鍵術(shù)語(yǔ)155

問(wèn)題156第5章　人機(jī)界面164

5.1　人類如何與機(jī)器交互164

5.2　人體工程學(xué)165

5.3　認(rèn)知167

5.4　人機(jī)界面：案例研究168

關(guān)鍵術(shù)語(yǔ)178

問(wèn)題178

第6章　工程師與現(xiàn)實(shí)世界181

6.1　社會(huì)對(duì)工程師的看法181

6.2　工程師如何吸取教訓(xùn)183

6.3　失敗在工程設(shè)計(jì)中的影響：案例研究185

6.3.1　案例1：塔科馬海峽大橋185

6.3.2　案例2：哈特福德市民中心186

6.3.3　案例3：挑戰(zhàn)者號(hào)航天飛機(jī)186

6.3.4　案例4：堪薩斯市凱悅酒店187

6.3.5　案例5：三里島189

6.3.6　案例6：美國(guó)巡洋艦溫森斯號(hào)190

6.3.7　案例7：哈勃望遠(yuǎn)鏡191

6.3.8　案例8：哈維蘭彗星型客機(jī)192

6.3.9　案例9：坍塌的天花板193

6.3.10　案例10：花旗集團(tuán)中心…194

6.3.11　案例11：福特Pinto196

6.4　在設(shè)計(jì)中做好失敗的準(zhǔn)備196

關(guān)鍵術(shù)語(yǔ)197

推薦閱讀197

問(wèn)題197

第7章　學(xué)會(huì)表達(dá)、書寫及演講199

7.1　良好溝通技巧的重要性199

7.2　準(zhǔn)備會(huì)談、演講和會(huì)議200

7.3　準(zhǔn)備正式演講201

7.4　撰寫電子郵件、信件及備忘錄205

7.4.1　撰寫電子郵件206

7.4.2　正式電子郵件的頭206

7.4.3　郵件內(nèi)容的第一句206

7.4.4　正文207

7.4.5　書寫正式的備忘錄和信件209

7.5　撰寫技術(shù)報(bào)告、提案和期刊文章212

7.5.1　技術(shù)報(bào)告212

7.5.2　期刊論文213

7.5.3　提案213

7.6　撰寫說(shuō)明手冊(cè)213

7.6.1　簡(jiǎn)介213

7.6.2　安裝213

7.6.3　操作214

7.6.4　安全性214

7.6.5　故障排除214

7.6.6　附錄214

7.6.7　內(nèi)容的重復(fù)215

7.7　技術(shù)文檔撰寫策略218

7.7.1　對(duì)撰寫的文檔做好規(guī)劃218

7.7.2　選擇合適的地點(diǎn)撰寫文檔…218

7.7.3　確定讀者218

7.7.4　做筆記218

7.7.5　創(chuàng)建主題標(biāo)題219

7.7.6　短暫休息219

7.7.7　寫第一稿219

7.7.8　閱讀草稿219

7.7.9　修改草稿219

7.7.10　修改、修改、再修改219

7.7.11　審查最后的草稿220

7.7.12　常見的撰寫錯(cuò)誤220

關(guān)鍵術(shù)語(yǔ)221

問(wèn)題221

索引224

2100433B

作為有抱負(fù)的工程師，需要學(xué)習(xí)很多知識(shí)，包括本領(lǐng)域的專業(yè)知識(shí)以及工程的基礎(chǔ)知識(shí)。同時(shí)，要具備終身學(xué)習(xí)的能力來(lái)掌握領(lǐng)域的最新發(fā)展。在這個(gè)過(guò)程中，工程思維和工程相關(guān)的設(shè)計(jì)能力是工程師的核心能力。本書是一本適合所有工程專業(yè)背景的讀者的工程入門書，以工程思維和能力的培養(yǎng)為核心，介紹了工程師應(yīng)具備的各種能力，助力讀者走上工程師之路。

本書特色

以工程思維和工程設(shè)計(jì)為主線，從各工程學(xué)科及主要專業(yè)領(lǐng)域的介紹開始，逐步深入地介紹工程師的技能、工程和設(shè)計(jì)的概念、常用的工程工具、項(xiàng)目管理、用戶體驗(yàn)、工程師的人際交往等內(nèi)容，幫助讀者盡快融入工程師的角色。

作為全美靜電協(xié)會(huì)前主席，本書作者有扎實(shí)的工程項(xiàng)目基礎(chǔ)和豐富的經(jīng)驗(yàn)，整個(gè)工程思維的脈絡(luò)在他的筆下被剖析得細(xì)致入微，各種類型的工程案例及分析使全書內(nèi)容飽滿、引人入勝，并引發(fā)讀者的思考。

突出強(qiáng)調(diào)工程中的關(guān)鍵理念、常用工作方法和良好的工作習(xí)慣，并通過(guò)一系列實(shí)例和練習(xí)培養(yǎng)提升讀者的工程素養(yǎng)，將工程思維的培養(yǎng)融入工作的方方面面。