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内容简介
本书以作者开发的杆件结构内力分析程序、连续体结构应力分析程序、构件内温度场分析程序为例，详细介绍有限元软件设计与开发涉及的理论基础和编程技术，主要包括力学及传热学基本原理、有限单元法基本理论、计算机图形学基本原理、有限元计算程序设计与开发、前后处理程序设计与开发等内容，目的是使读者了解有限元软件设计及开发的有关概念、理论、原理、方法、技巧，提高软件开发的能力，为开发和应用有限元软件奠定基础。本书的特点是内容相对完整，涵盖了有限元软件前处理、数值计算、后处理的全部内容，并给出了用Visual Basic 60编写的程序源代码。
本书可供土木工程、水利工程、机械工程等相关领域的科技人员及高等院校的本科生、研究生、教师参考。
目录
第1章 绪论
11 有限单元法的产生及发展
111 概述
112 有限单元法的前期积累
113 有限单元法的思想火花
114 有限单元法的正式诞生
115 有限单元法的蓬勃发展
12 通用有限元软件的产生及发展
121 IBM 704计算机的推出
122 语言的问世
123 通用有限元软件的诞生
124 有限元软件产业的繁荣
13 中国的有限单元法及有限元软件
131 早期的艰难探索
132 改革开放后的进展
14 有限元软件开发的重要论著
参考文献
第2章 杆件结构有限单元法理论
21 基本概念及基本符号
211 有限单元法中的一些基本概念
212 单元杆端内力和杆端位移的表示方法
213 坐标变换矩阵
22 单元分析
221 单元分析之Ⅰ——局部坐标系中的单元刚度矩阵
222 单元分析之Ⅱ——整体坐标系中的单元刚度矩阵
223 单元分析之Ⅲ——单元荷载的等效节点荷载向量
23 整体分析
231 整体分析之Ⅰ——结构的整体刚度矩阵
232 整体分析之Ⅱ——结构的综合节点荷载向量
233 整体分析之Ⅲ——结构刚度方程的求解
24 单元再分析
241 单元再分析之Ⅰ——单元的杆端内力
242 单元再分析之Ⅱ——单元的内力变化方程
243 单元再分析之Ⅲ——单元的变形曲线方程
25 三维杆单元
251 三维杆单元的杆端内力向量和杆端位移向量
252 三维杆单元的坐标变换矩阵
253 三维杆单元局部坐标系中的单刚
254 三维杆单元整体坐标系中的单刚
26 三维梁单元
261 三维梁单元的杆端内力向量和杆端位移向量
262 三维梁单元的坐标变换矩阵
263 三维梁单元的第三个节点
264 三维梁单元局部坐标系中的单刚
265 三维梁单元整体坐标系中的单刚
27 杆件结构有限单元法计算步骤总结
参考文献
第3章 杆件结构内力分析程序
31 frame2D简介
311 程序总体结构及界面
312 有限元模型数据
32 frame2D的计算模块入口程序
33 读入有限元模型数据子程序
331 存储模型数据的重要全程变量和数组
332 读入有限元模型数据文件的子程序
34 计算前预处理子程序
35 编写节点总码子程序
36 确定总刚主对角线上元素地址子程序
37 数值计算模块总控子程序
38 计算总刚子程序
39 形成节点荷载向量子程序
310 求解线性方程组子程序
311 利用节点位移求单元杆端内力
312 单元调度程序
313 两节点杆单元模块
3131 杆单元主控程序
3132 杆单元的计算单刚子程序
3133 强制节点位移在杆单元中引起的等效节点荷载
3134 杆单元上单元荷载产生的等效节点荷载
3135 计算杆单元局部坐标系中杆端内力子程序
314 两节点梁单元模块
3141 梁单元的主控程序
3142 梁单元的计算单刚子程序
3143 强制节点位移在梁单元中引起的等效节点荷载
3144 计算梁单元上单元荷载的等效节点荷载子程序
3145 计算梁单元杆端内力子程序
315 算例
3151 算例1
3152 算例2
参考文献
第4章 连续体结构有限单元法理论
41 二维弹性力学问题有限元分析基础
411 二维问题的一些基本概念
412 二维问题的一些基本方程
413 二维连续体的势能及有关定理
414 平面单元积分形式的单刚
415 平面单元的等效节点荷载
416 二维连续体的整体刚度方程
42 三节点三角形单元
421 三节点三角形单元节点力向量和节点位移向量
422 三节点三角形单元的形函数
423 面积坐标
424 三节点三角形单元的应变矩阵
425 三节点三角形单元的应力矩阵
426 三节点三角形单元单刚的显式表达式
427 三节点三角形单元的等效节点荷载
428 局部节