有限元分析基础教程(曾攀).pdf

有限元分析基础教程 Fundamentals of Finite Element Analysis 曾 攀 清华大学 2008-12 有限元分析基础教程 曾攀 有限元分析基础教程 Fundamentals of Finite Element Analysis 曾 攀 (清华大学) 内容简介 全教程包括两大部分，共分9 章；第一部分为有限元分析基本原理，包括第1 章至第5 章，内容有：绪论、有限元分析过程的概要、杆梁结构分析的有限元方法、连续体结构分析 的有限元方法、有限元分析中的若干问题讨论；第二部分为有限元分析的典型应用领域，包 括第6 章至第9 章，内容有：静力结构的有限元分析、结构振动的有限元分析、传热过程的 有限元分析、弹塑性材料的有限元分析。本书以基本变量、基本方程、求解原理、单元构建、 典型例题、MATLAB 程序及算例、ANSYS 算例等一系列规范性方式来描述有限元分析的力 学原理、程序编制以及实例应用；给出的典型实例都详细提供有完整的数学推演过程以及 ANSYS 实现过程。本教程的基本理论阐述简明扼要，重点突出，实例丰富，教程中的二部 分内容相互衔接，也可独立使用，适合于具有大学高年级学生程度的人员作为培训教材，也 适合于不同程度的读者进行自学；对于希望在MATLAB 程序以及ANSYS 平台进行建模分 析的读者，本教程更值得参考。 本基础教程的读者对象：机械、力学、土木、水利、航空航天等专业的工程技术人员、 科研工作者。 - 1 - 有限元分析基础教程 曾攀 作者简介 曾攀，男，1963 年生，海南省海口市人；1988 年在清华大学获博士学位，1988-1992 年先后在大连理工大学和西南交通大学从事两站博士后研究(领域为计算力学) ，为国家杰出 青年科学基金获得者(1998)、长江学者(2000)、德国“洪堡”学者(1994-1995)、“新世纪百千万 人才工程” 国家级人选。现为清华大学机械工程系主任、教授、博士生导师，为《机械工程 学报》、《工程力学》、《塑性工程学报》等五个学术期刊的编委，为上海交通大学振动冲击噪 声国家重点实验室、华中科技大学塑性成形模拟与模具国家重点实验室学术委员会委员，先 后主持包括国家级重点基金项目、863 项目、霍英东基金项目等科研项目 30 多个，获教委 科技进步二等奖、机械部一等奖、北京高等教育教学成果二等奖各一项，获国家发明专利授 权两项；已出版及翻译学术著作有：《材料的概率疲劳损伤力学及现代结构分析原理》( 曾攀， 1993)、《有限元分析及应用》( 曾攀，2004) 、《工程中的有限元方法》(T.R.Chandrupatla，曾 攀译)(2006)、《有限元方法第1 卷：基本原理》(O.C.Zienkiewicz(第5 版)，曾攀译)(2008) ， 发表论文100 多篇。主要从事计算力学、结构设计与分析、材料加工中的数值模拟等方面的 研究。 - 2 - 有限元分析基础教程 曾攀 前 言 有限元分析已经在教学、科研以及工程应用中成为重要而又普及的数值分析方法和工 具；该基础教程力求提供具备现代特色的实用教程。在教材的内容体系上综合考虑有限元方 法的力学分析原理、建模技巧、应用领域、软件平台、实例分析这几个方面，按照教科书的 方式深入浅出地叙述有限元方法，并体现出有限元原理“在