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词条 有限元方法
释义

图书信息

书名:《有限元方法》

作者:曾攀

ISBN:9787302165514

定价:79元

出版日期:2008-7-1

出版社:清华大学出版社

内容简介

该书为有限元方法系列专著的第1卷——基本原理,涵盖了有限元分析的一些基础领域,同时还涉足有限元分析的前沿内容。该卷共20章,内容广泛,既强调有限元的数学力学原理,又结合工程实际背景。该书的第1版完成于1967年,到现在已出版第5版,历时40余年,成为有限元领域的经典著作,已有几代从事计算力学的学者从该书中受益。该书可作为高年级本科生和研究生的课程学习参考书,也是从事有限元研究的科研人员和工程技术人员的重要学习文献。

对于希望进一步了解有关非线性固体力学有限元分析的读者,请阅读该系列专著的第2卷——固体力学(清华大学出版社,2006年6月出版);对于希望进一步了解有关流体力学有限元分析的读者,请阅读该系列专著的第3卷——流体力学。

作者简介

O.C.Zienkiewicz教授,英国Swansea大学的荣誉退休教授,是该校工程数值方法研究所的原主任,现在仍然是西班牙巴塞罗那Calalunya技术大学工程数值方法的UNESCO主席。从1961至1989年,担任Swansea大学土木工程系的主任,使该系成为有限元研究的重要中心之一。在1968年,创办了International Journal for NumericalMethods in Engineering杂志并任主编,该杂志至今仍然是该领域的主要刊物。他被授予24个荣誉学位和多种奖励。Zienkiewicz教授还是5所科学院的院士,这是对他在有限元方法领域的奠基性发展和贡献的赞誉。1978年,成为皇家科学院和皇家工程院的院士;并先后被选为美国工程院的外籍院士(1981),波兰科学院院士(1985),中国科学院院士(1998)和意大利国家科学院院士(1999)。1967年,他出版了该书的第1版,直到1971年,该书的第1版仍然是该领域的惟一书籍。

前言

有限元方法(finite element method)是求解各种复杂数学物理问题的重要方法,利用该方法可以获取几乎任意复杂工程问题的各种信息,可以直接就工程设计进行具体评判,还可以就各种工程事故进行详细的技术分析。在现代工程结构设计中,甚至有的行业还将有限元分析列入到设计规范中去,将其作为一种需要强制执行的分析过程。可以看出,在数字化信息手段高度发展的今天,有限元方法已经成为科学研究、工程设计、产品优化不可缺少的重要工具。

掌握有限元分析这一工具已经成为现代工程设计人员和科研人员的基本技能,这就需要完全理解有限元方法的数学力学原理和了解该领域的最新进展,本书就提供了这方面的素材。本书的作者是有限元分析领域中最著名的专家,其中O. C. Zienkiewicz被公认为是有限元方法的奠基人之一。本书的第1版完成于1967年,到现在已出版第5版,历时40余年,书的规模也从1卷本扩展到3卷本,内容从一般的线性问题,扩展到非线性和流体力学领域,在每一版中都加入了最新的研究成果,世界上已有几代从事计算力学的学者、工程师、研究生从该书中受益。可以毫不夸张地讲,该书既是有限元领域的开山之作,也是有限元研究的前沿之作,已经成为有限元领域的经典著作。

本书为该书系列中的第1卷——基本原理,涵盖了有限元分析所涉及的一些基础领域,还包括一些有限元分析的前沿内容。本卷共20章,主要包括以下内容。预备知识: 标准的离散系统,弹性问题的直接解法,有限元的基本概念: Galerkin(伽辽金)加权残值法和变分方法,平面应力和平面应变,轴对称应力分析,三维应力分析,稳态场问题——热传导、电磁势、流体等,标准单元和升阶谱单元的形状函数——C0连续的单元族,映射单元和数值积分——“无限”和“奇异”单元,拼片试验、减缩积分和非协调单元,混合列式和约束方程——全域法,不可压缩材料、混合法及其他求解方法,混合列式及约束——非完整(杂交)场方法、边界/Trefftz方法,误差、修复方法和误差估计,自适应有限单元细化,基于点的近似: 无网格Galerkin方法以及其他无网格方法,时间维——场的半离散化、动力学问题和解析求解,时间维问题的离散近似,耦合系统,有限元分析的计算机实现。

本书写作流畅,推导严谨,实例丰富,特别注重理论性和实用性,可作为力学、机械、土木、水利、航空航天等专业高年级本科生和研究生的教材或参考书,也可以作为科研人员的重要资料。

参加本书初译的有: 曾攀、李洪洋、赵迎红、孙朝阳、杨学贵、高懿、刘海军、赵瑞海、曹鹏、王金鹏、杜婧、张晓峰、王飞。曾攀负责对每一章的斟酌和复译,卢永进、彭伟平、蔡芳、宁静、王娜、陈海平、廖培根、赵加清、吴玥明、刘清俊、郇宜伟、姚波、黄少锋参加了翻译的核对。译者还特别感谢张慧玲女士、清华大学出版社的杨倩和赵从棉编辑对本书的重要贡献。由于译者的水平有限,在对原文的理解和专业用语方面难免有不妥之处,敬请读者指出并原谅。

目录

译者序

英文版前言(第1卷)

1 预备知识: 标准的离散系统

2 弹性问题的直接解法

3 有限元的基本概念: Galerkin(伽辽金)加权残值法和变分方法

4 平面应力和平面应变

5 轴对称应力分析

6 三维应力分析

7 稳态场问题——热传导、电磁势、流体等

8 标准单元和升阶谱单元的形状函数——C0连续的单元族

9 映射单元和数值积分——“无限”和“奇异”单元

10 拼片试验、缩减积分和非协调单元

11 混合列式和约束方程——全域法

12 不可压缩材料、混合法及其他求解方法

13 混合列式及约束——非完整(杂交)场方法、边界/Trefftz方法

14 误差、修复方法和误差估计

15 自适应有限单元细化

16 基于点的近似: 无网格Galerkin方法以及其他无网格方法

17 时间维——场的半离散化、动力学问题和解析求解

18 时间维问题的离散近似

19 耦合系统

20 有限元分析的计算机实现

附录A 矩阵代数

附录B 弹性问题近似分析中的张量标记符号

附录C 基于位移分析的基本方程(第2章)

附录D 三角形的一些积分公式

附录E 四面体的一些积分公式

附录F 矢量代数基础

附录G 二维或三维空间的分部积分(Green定理)

附录H 节点处的求解精度

附录I 矩阵的对角化或集中

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更新时间:2025/3/24 9:04:24