本书针对弹性力学、热传导和结构力学问题,介绍实体和结构分析有限单元法。本书在第1版基础上,面向国家强国战略需求,结合大型复杂工程结构的设计优化、数据驱动建模、数字孪生构建及人工智能融合应用等发展趋势修订而成。全书共14章,主要内容包括:绪论,弹性力学和热传导基础,加权残值法和变分原理,有限单元法的基本原理,单元插值函数构造,单元映射和数值积分,弹性实体有限元分析,杆件结构力学问题,板壳结构力学问题,复合材料结构力学问题,热传导和热应力问题,动力学问题,混合型有限元公式,小变形非线性有限元基本原理,有限元模型降阶方法。
本书力求细化理论公式推导过程,便于读者自学。为了便于无张量分析基础的非力学类工科专业的读者学习理解,书中公式采用矩阵表达,未涉及张量描述。除了重点讲解有限单元法的原理和方法外,习题中还包括了程序设计作业,以加强对读者编程技能的培养;给出了利用有限元软件计算分析的练习题,以培养读者利用有限元方法解决实际问题的能力。本书配套的数字资源包括电子教案、部分习题算例的视频演示及分析,以便于读者学习参考。(手机或PC端登录方式详见书中新形态教材网使用说明)
本书适用于力学类、航空航天类、机械类、土木类等工科专业的本科生和研究生学习有限元基本理论和方法,同时也适合从事数值仿真的工程师自学和参考。