機械結(jié)構(gòu)設(shè)計與工藝性分析簡介

內(nèi)容簡介

機械結(jié)構(gòu)設(shè)計與工藝性分析，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)機械結(jié)構(gòu)分析與優(yōu)化設(shè)計科學(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)多級優(yōu)化、布局優(yōu)化、機械結(jié)構(gòu)理想設(shè)計、機械結(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、多物理場耦合問題及協(xié)同仿真等內(nèi)容。結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計部分簡單介紹結(jié)構(gòu)設(shè)計的一般過程、層次，重點介紹結(jié)構(gòu)設(shè)計方法，如力學(xué)準(zhǔn)則法、數(shù)學(xué)規(guī)劃法、布局優(yōu)化等。書后附參考文獻以及二次正交回歸優(yōu)化方法程序使用說明。

《機械結(jié)構(gòu)分析與優(yōu)化設(shè)計》無意系統(tǒng)全面地講授結(jié)構(gòu)力學(xué)、彈性力學(xué)知識，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)分析過程中科學(xué)思路的繼承和發(fā)展歷程。同時，《機械結(jié)構(gòu)分析與優(yōu)化設(shè)計》介紹了多物理場耦合仿真以及布局優(yōu)化的基本理論和方法，希望對從事結(jié)構(gòu)分析與優(yōu)化設(shè)計的機械工程專業(yè)研究生和工程技術(shù)人員有所裨益。

教育特點：

裝潢設(shè)計與工藝教育專業(yè)教學(xué)，由于其課程內(nèi)容、性質(zhì)的獨特性，決定了教師們在教學(xué)時也表現(xiàn)出與其他專業(yè)教師教學(xué)的不同特征。這也可以從三個方面來闡述：

（1）講授與演示結(jié)合　裝潢設(shè)計與工藝教育專業(yè)教師注重直觀教學(xué)。因為裝潢設(shè)計就是研究視覺傳達(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、實例來闡釋原理、分析個案，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，還必須針對學(xué)生普遍存在的技法難點，進行當(dāng)堂示范?！鞍俾劜蝗缫灰姟?，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。學(xué)生在欣賞過程中，引發(fā)感悟，啟發(fā)思考，收到舉一反三的效果。

（2）因勢利導(dǎo)地輔導(dǎo)　培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性的思維和設(shè)計能力，是裝潢設(shè)計與工藝教育專業(yè)的教學(xué)核心。作為專業(yè)教師，首先應(yīng)對各藝術(shù)設(shè)計流派有一定的了解，具有兼容并蓄的胸懷，不以個人的好惡作為評判作業(yè)的唯一標(biāo)準(zhǔn)。特別在設(shè)計課程中，對學(xué)生有意無意中顯現(xiàn)出來的個人風(fēng)格哪怕在萌芽狀態(tài)，教師都應(yīng)認(rèn)真對待，因勢利導(dǎo)地加以個別輔導(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”，便是這個道理。

（3） 課堂內(nèi)外相互補充　裝潢設(shè)計與工藝教育專業(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)計的主旨就是優(yōu)化生活、美化生活。我們的專業(yè)設(shè)計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，結(jié)合課程進行市場調(diào)查和做一些設(shè)計的實踐活動。專業(yè)教師也應(yīng)有一定的社會設(shè)計實例，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)中的幾個典型問題

2.7 彈性力學(xué)問題的一般求解方法

2.8 能量法與虛位移原理

習(xí)題

第3章 平面問題

3.1 平面梁單元

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)點載荷列陣

3.6 矩形單元與平面等參元

習(xí)題

第4章 軸對稱與空間問題

4.1 軸對稱問題

4.2 空間問題

4.3 空間等參元與空間軸對稱等參元

4.4 應(yīng)用實例

習(xí)題

第5章 薄板彎曲問題

5.1 彈性力學(xué)薄板彎曲問題的基本方程式

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 板和梁單元的組合問題

習(xí)題

第6章 結(jié)構(gòu)動力學(xué)問題

6.1 結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的動力學(xué)方程式

6.2 結(jié)構(gòu)的無阻尼自由振動方程式

6.3 單元質(zhì)量矩陣

6.4 單元阻尼矩陣

6.5 求解自由振動問題簡例

6.6 特征值問題及其解法

6.7 振動系統(tǒng)動力響應(yīng)計算

習(xí)題

第7章 溫度場和熱應(yīng)力問題

7.1 熱傳導(dǎo)問題的有限元分析

7.2 熱彈性應(yīng)力問題的有限元分析

7.3 應(yīng)用實例

習(xí)題

第8章 材料非線性問題

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 彈塑性問題的有限元解法

8.4 蠕變問題的有限元計算

8.5 應(yīng)用實例

習(xí)題

第9章 幾何非線性問題

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)定性問題

10.5 數(shù)值算例