作者：李朝峰 等
页数：286
出版社：机械工业出版社
出版日期：2020
ISBN：9787111651192
电子书格式：pdf/epub/txt
内容简介
本书主要介绍了机械结构有限元法的基础理论及工程应用实例，简述了有限元方法的基本概念、一维问题、二维问题、三维问题、梁理论的有限元方法应用、形函数理论、等参元理论、有限元方法的动力学问题等有限元方法内容。利用ANSYS软件结合振动筛、齿轮箱、旋转叶片、航空发动机轴承转子系统等典型的机械结构进行其静力学和动力学分析，说明有限元分析的原理和流程。书中注重了理论编程与ANSYS编程的结果对比。本书可供工科院校机械类本科生和研究生使用，也可作为相关专业工程设计和研究人员的参考书。
作者简介
李朝峰，男，副教授，硕士生导师。2010年1月毕业于东北大学机械设计及理论专业并留校任教。为东北大学闻邦椿院士课题组核心成员，“航空动力装备振动及控制”教育部重点实验室(B类)主要成员。2011年至2014年在沈阳鼓风机集团透平研究院做在职博士后工作；2016年至2017年在加拿大约克大学做公派访问学者。近几年主持国家自然科学基金2项(面上项目1项)，教育部科研费项目5项、其它省部级及校企合作横向项目3项。曾参与多个国家自然科学基金重点项目、973项目的科研工作。目前担任中国机械工程学会高级会员，中国转子动力学理事会理事，辽宁省振动工程学会理事会理事。参编著作1部，获批发明专利2项。在《Journal of Sound and Vibration》、《Nonlinear Dynamics》、《机械工程学报》等SCI/EI收录的期刊上等发表学术论文50余篇，SCI检索20余篇，EI检索30余篇；授权及申请国家发明及实用新型专利10余项，软件著作权6项。
作者多年从事此专业的研究，在行业内具有比较大的学术影响力，出版此书，具有一定的社会效益和经济效益，因此申请出版此书。
本书特色
适读人群 ：本书可供工科院校机械类本科生和研究生使用，也可作为相关专业工程设计和研究人员的参考书。书中注重了理论编程与ANSYS编程的结果对比。
本书可供工科院校机械类本科生和研究生使用，也可作为相关专业工程设计和研究人员的参考书。
目录
主要符号列表
第1章概述
11典型结构问题的力学求解
12机械结构受力问题的求解方法
121用解析法求解
122用差分法求解
123用变分法求解
124用有限元法求解
13有限元法的诞生和学习的必要性
14有限元法的应用特点
15有限元法分析工程问题的一般步骤
16圣维南原理介绍
17有限元结果的确认和验证
小结
习题
第2章基础概念及数学基础
21应力与平衡微分方程
211应力
212平衡微分方程
22应变与几何方程
221应变
222几何方程
23物理方程
231应力灿Ρ湟晃关系
232应力灿Ρ淙维关系
233应力灿Ρ涠维关系
24边界条件
241应力边界条件
242位移边界条件
25常用的力学方程推导方法
251最小势能原理
252虚位移原理
253瑞利怖镒确
26线性代数
27高斯积分法
小结
习题
第3章一维问题的有限元法求解
31问题的描述
32单元划分编号方案
33单元刚度矩阵的推导
34整体刚度矩阵和载荷列阵的组集
341直接叠加法
342转换矩阵法
35边界条件
351边界条件的类型
352消元法
353罚函数法
36扭力杆刚度矩阵的推导
37一维杆单元应用举例
小结
习题
第4章平面桁架与空间桁架问题
41平面桁架问题
411局部坐标系下平面杆单元
412平面杆单元刚度矩阵的推导
413平面桁架问题举例
42空间桁架问题
421三维杆单元刚度矩阵的推导
422空间桁架问题举例
43桁架结构刚度矩阵组装问题
44桁架结构中的特殊边界条件问题
小结
习题
第5章二维问题的有限元法求解
51应用平面三角形单元求解
511单元刚度矩阵的推导
512整体刚度矩阵和载荷列阵的组集
513边界条件的处理和求解
514平面三角形单元举例
52应用矩形单元求解
521矩形单元刚度矩阵的推导
522整体刚度矩阵和载荷列阵的组集
523边界条件处理与求解
53平面应变状态下平面问题求解
531平面应变状态下的单元刚度矩阵
532平面应变状态举例
54利用对称性简化求解问题
小结
习题
本章附录
第6章梁和框架结构问题的有限元法求解
61应用平面梁单元进行问题求解
611建立有限元网格模型
612单元刚度矩阵的推导
613整体刚度矩阵和载荷列阵的组集
614边界条件的处理和求解
615平面梁单元举例
62平面框架结构受力问题
621局部坐标系下平面单元矩阵
622局部坐标系到整体坐标系的转换
623刚度矩阵和载荷列阵的组集
624边界条件处理与求解
63三维梁单元及三维框架问题
631三维梁单元刚度矩阵
632空间坐标系转换
633空间框架结构问题举例
小结
习题
第7章三维问题的有限元法求解
71应用四节点四面体单元求解
711建立有限元网格模型
712任意刚度矩阵的推导
713整体刚度矩阵和载荷列阵的组集
714边界条件的处理和求解(简支边界和弹性边界)
715四面体单元举例
72八节点六面体单元
721建立有限元网格模型
722任意刚度矩阵的推导
723整体刚度矩阵和载荷列阵的组集
724边界条件的处理和求解
73ANSYS软件单元库中的三维单元和应用举例
731单元介绍
732应用举例
小结
习题
本章附录
第8章形函数与等参元
81形函数
811形函数的构造原理
812形函数的性质
813面积坐标与形函数
814载荷移置
815形函数与解的收敛性
82等参元
821一维杆单元等参元
822四节点四边形等参元
823八节点四边形等参元
824二十节点三维空间等参元
83应用举例
小结
习题
第9章动力学问题的有限元法求解
91动力学有限元分析的一般流程
92单元的质量矩阵
93机械结构固有特性的有限元分析
94关于刚体模态
95机械结构振动响应的有限元分析
951频域谐响应分析
952振型叠加法求解时域振动响应
953直接积分法求解时域振动响应
96振动响应分析实例
97有限元模型的自由度缩减
小结
习题
第10章旋转梁的动力学有限元建模与应用
101梁理论的形函数求解
1011改进的Euler睟ernoulli梁形函数的推导
1012Timoshenko梁形函数的推导
102刚度矩阵与质量矩阵
1021单元应变能及动能推导
1022Euler睟ernoulli梁单元的质量矩阵
1023改进的Euler睟ernoulli梁单元的刚度矩阵与质量矩阵
1024Timoshenko梁单元的刚度矩阵与质量矩阵
103旋转引起的离心刚化矩阵
104旋转梁的固有特性计算举例
105叶肩对其质量矩阵和离心刚化矩阵的影响
106弹支旋转梁强迫振动分析
107干摩擦载荷边界旋转梁的强迫振动响应
1071榫头榫槽接触力学模型建立
1072干摩擦载荷边界旋转梁的强迫振动响应
小结
习题
第11章典型机械结构动力学的ANSYS求解与分析
111振动筛中横梁的模态及谐响应分析
112齿轮系统的动力学分析
113回转叶片组的模态特性分析
114旋转轴系的模态及不平衡响应分析
小结
习题
参考文献
