機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與工藝性分析

內(nèi)容簡(jiǎn)介

機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與工藝性分析，ISBN：9787111385271，作者：李慧，馬正先 編著

本書在結(jié)合合肥工業(yè)大學(xué)機(jī)械結(jié)構(gòu)分析與優(yōu)化設(shè)計(jì)科學(xué)研究成果（如大型有限元分析程序DYFIN的調(diào)試和開發(fā)、結(jié)構(gòu)多級(jí)優(yōu)化、布局優(yōu)化、機(jī)械結(jié)構(gòu)理想設(shè)計(jì)、機(jī)械結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化等）的基礎(chǔ)上，盡可能地將有關(guān)研究成果以工程應(yīng)用實(shí)例的形式融入教材，傳遞最新科研信息。全書主要分為結(jié)構(gòu)分析和結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)兩部分。結(jié)構(gòu)分析部分系統(tǒng)介紹彈性力學(xué)基礎(chǔ)（基本量、平面問(wèn)題的基本方程與解析解法、虛功原理等）、有限元分析原理及應(yīng)用、多物理場(chǎng)耦合問(wèn)題及協(xié)同仿真等內(nèi)容。結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)部分簡(jiǎn)單介紹結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一般過(guò)程、層次，重點(diǎn)介紹結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法，如力學(xué)準(zhǔn)則法、數(shù)學(xué)規(guī)劃法、布局優(yōu)化等。書后附參考文獻(xiàn)以及二次正交回歸優(yōu)化方法程序使用說(shuō)明。

《機(jī)械結(jié)構(gòu)分析與優(yōu)化設(shè)計(jì)》無(wú)意系統(tǒng)全面地講授結(jié)構(gòu)力學(xué)、彈性力學(xué)知識(shí)，而是將結(jié)構(gòu)力學(xué)、彈性力學(xué)、有限元方法中的相關(guān)知識(shí)串在一起：從結(jié)構(gòu)力學(xué)中的力法、位移法，到彈性力學(xué)中的按應(yīng)力求解、按位移求解，再到有限元方法，虛功原理始終貫穿其中，展現(xiàn)了結(jié)構(gòu)分析過(guò)程中科學(xué)思路的繼承和發(fā)展歷程。同時(shí)，《機(jī)械結(jié)構(gòu)分析與優(yōu)化設(shè)計(jì)》介紹了多物理場(chǎng)耦合仿真以及布局優(yōu)化的基本理論和方法，希望對(duì)從事結(jié)構(gòu)分析與優(yōu)化設(shè)計(jì)的機(jī)械工程專業(yè)研究生和工程技術(shù)人員有所裨益。

教育特點(diǎn)：

裝潢設(shè)計(jì)與工藝教育專業(yè)教學(xué)，由于其課程內(nèi)容、性質(zhì)的獨(dú)特性，決定了教師們?cè)诮虒W(xué)時(shí)也表現(xiàn)出與其他專業(yè)教師教學(xué)的不同特征。這也可以從三個(gè)方面來(lái)闡述：

（1）講授與演示結(jié)合　裝潢設(shè)計(jì)與工藝教育專業(yè)教師注重直觀教學(xué)。因?yàn)檠b潢設(shè)計(jì)就是研究視覺傳達(dá)藝術(shù)，需要有鮮明的形象性，即使是理論課程，通常也用大量的圖片、實(shí)例來(lái)闡釋原理、分析個(gè)案，從而引發(fā)學(xué)生的形象思維。在眾多的技法課中，教師不僅要準(zhǔn)備相應(yīng)的示范作品，還必須針對(duì)學(xué)生普遍存在的技法難點(diǎn)，進(jìn)行當(dāng)堂示范。“百聞不如一見”，很多似乎很玄奧的表現(xiàn)手法，在教師的演示中，就直觀地展現(xiàn)出來(lái)。學(xué)生在欣賞過(guò)程中，引發(fā)感悟，啟發(fā)思考，收到舉一反三的效果。

（2）因勢(shì)利導(dǎo)地輔導(dǎo)　培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性的思維和設(shè)計(jì)能力，是裝潢設(shè)計(jì)與工藝教育專業(yè)的教學(xué)核心。作為專業(yè)教師，首先應(yīng)對(duì)各藝術(shù)設(shè)計(jì)流派有一定的了解，具有兼容并蓄的胸懷，不以個(gè)人的好惡作為評(píng)判作業(yè)的唯一標(biāo)準(zhǔn)。特別在設(shè)計(jì)課程中，對(duì)學(xué)生有意無(wú)意中顯現(xiàn)出來(lái)的個(gè)人風(fēng)格哪怕在萌芽狀態(tài)，教師都應(yīng)認(rèn)真對(duì)待，因勢(shì)利導(dǎo)地加以個(gè)別輔導(dǎo)，不能“一刀切”。倘若全班同學(xué)的作品面貌與任課教師的表現(xiàn)風(fēng)格完全類似，則是教學(xué)的失敗。齊白石老人告誡：“學(xué)我者生，似我者死”，便是這個(gè)道理。

（3） 課堂內(nèi)外相互補(bǔ)充　裝潢設(shè)計(jì)與工藝教育專業(yè)的教學(xué)內(nèi)容不但是和我們的生活一樣豐富多彩，而且息息相關(guān)。裝潢設(shè)計(jì)的主旨就是優(yōu)化生活、美化生活。我們的專業(yè)設(shè)計(jì)課不僅需要課堂的理論教學(xué)和基本技能訓(xùn)練，還應(yīng)該走向社會(huì)，結(jié)合課程進(jìn)行市場(chǎng)調(diào)查和做一些設(shè)計(jì)的實(shí)踐活動(dòng)。專業(yè)教師也應(yīng)有一定的社會(huì)設(shè)計(jì)實(shí)例，并達(dá)到較高的學(xué)術(shù)水準(zhǔn)。才能使專業(yè)教學(xué)站在學(xué)科發(fā)展的前沿。

第1章 緒論

1.1 有限單元法簡(jiǎn)介

1.2 有限單元法的基本思想

1.3 有限單元法的基本步驟

1.4 機(jī)械結(jié)構(gòu)分析中的常用單元

習(xí)題

第2章 彈性力學(xué)基礎(chǔ)

2.1 引言

2.2 彈性力學(xué)的幾個(gè)基本概念

2.3 應(yīng)力分析

2.4 應(yīng)變分析

2.5 物理方程

2.6 彈性力學(xué)中的幾個(gè)典型問(wèn)題

2.7 彈性力學(xué)問(wèn)題的一般求解方法

2.8 能量法與虛位移原理

習(xí)題

第3章 平面問(wèn)題

3.1 平面梁?jiǎn)卧?

3.2 平面三角形常應(yīng)變單元

3.3 平面三角形單元應(yīng)用舉例

3.4 單元形函數(shù)的構(gòu)造

3.5 等效結(jié)點(diǎn)載荷列陣

3.6 矩形單元與平面等參元

習(xí)題

第4章 軸對(duì)稱與空間問(wèn)題

4.1 軸對(duì)稱問(wèn)題

4.2 空間問(wèn)題

4.3 空間等參元與空間軸對(duì)稱等參元

4.4 應(yīng)用實(shí)例

習(xí)題

第5章 薄板彎曲問(wèn)題

5.1 彈性力學(xué)薄板彎曲問(wèn)題的基本方程式

5.2 矩形薄板單元的剛度矩陣

5.3 三角形薄板單元的剛度矩陣

5.4 板和梁?jiǎn)卧慕M合問(wèn)題

習(xí)題

第6章 結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)問(wèn)題

6.1 結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)方程式

6.2 結(jié)構(gòu)的無(wú)阻尼自由振動(dòng)方程式

6.3 單元質(zhì)量矩陣

6.4 單元阻尼矩陣

6.5 求解自由振動(dòng)問(wèn)題簡(jiǎn)例

6.6 特征值問(wèn)題及其解法

6.7 振動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力響應(yīng)計(jì)算

習(xí)題

第7章 溫度場(chǎng)和熱應(yīng)力問(wèn)題

7.1 熱傳導(dǎo)問(wèn)題的有限元分析

7.2 熱彈性應(yīng)力問(wèn)題的有限元分析

7.3 應(yīng)用實(shí)例

習(xí)題

第8章 材料非線性問(wèn)題

8.1 非線性方程組的解法

8.2 塑性基本法則及應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系

8.3 彈塑性問(wèn)題的有限元解法

8.4 蠕變問(wèn)題的有限元計(jì)算

8.5 應(yīng)用實(shí)例

習(xí)題

第9章 幾何非線性問(wèn)題

9.1 小變形幾何非線性有限元方程的建立與求解

9.2 有限變形幾何非線性的幾何描述

9.3 格林(Gteen)應(yīng)變與阿爾曼西(AImansi)應(yīng)變

9.4 歐拉(Eu1er)、拉格朗日(1grange)和克希荷夫(Kirchhoff)應(yīng)力

9.5 有限變形幾何非線性有限元方程的建立與求解

9.6 大變形增量問(wèn)題的求解方法

9.7 算例

習(xí)題

第10章 結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性問(wèn)題

10.1 彈性結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性

10.2 結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的判別

10.3 屈曲后的平衡路徑分析

10.4 帶初始缺陷的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性問(wèn)題

10.5 數(shù)值算例