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基面力单元法

作者：彭一江,刘应华著

出版社：科学出版社出版时间：2017-06-01

开本： 32开 页数： 304

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基面力单元法版权信息

ISBN：9787030526816
条形码：9787030526816 ; 978-7-03-052681-6
装帧：暂无
册数：暂无
重量：暂无
所属分类：
自然科学
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基面力单元法本书特色

　　“基面力元法”（BaseForceElementMethod,BFEM）是本书作者首次在“力学学报（英文版）”（2009年）首次提出的。该方法以基面力为基本未知量，来构造余能原理的新型有限元模型，具有计算精度高、对网格依赖小的特点，其研究成果已在国内、国外，特别是国际学术期刊上发表，研究工作得到两期国家自然科学基金的资助，具有重要的学术价值和广阔的应用前景。

基面力单元法内容简介

基面力单元法是一种以基面力为基本未知量的新型有限元法。由彭一江和刘应华所合著的《基面力单元法(北京工业大学研究生创新教育系列著作)》一书的内容围绕基于余能原理的基面力单元法理论体系及其应用展开，共13章。**章介绍基面力单元法的研究背景、特色和展望；第2章介绍基面力的概念和基本理论；第3章研究二维线弹性问题的余能原理基面力单元法；第4章研究凸多边形网格的余能原理基面力单元法；第5章研究凹多边形网格的余能原理基面力单元法；第6章研究二维几何非线性问题的余能原理基面力单元法；第7章研究凸多边形网格的几何非线性基面力单元法；第8章研究凹多边形网格的几何非线性基面力单元法；第9章研究材料非线性的基面力单元法；第10章研究基于余能原理的三维基面力单元法；第11章研究基面力单元法中的三维退化单元；第12章研究基面力单元法在平面复杂桁架中的应用；第13章研究基面力单元法在空间复杂桁架中的应用。本书可作为土木工程、水利工程、机械工程、航空航天工程、交通工程、材料科学与工程、工程力学等专业工程技术人员、教师和研究生的参考书。

基面力单元法目录

前言主要符号第1章绪论 1.1 研究背景 1.2 国内外研究现状及进展 1.3 基面力单元法的特色 1.4 基面力单元法的发展前景第2章基面力单元法的基本公式 2.1 基面力的概念 2.1.1 基面力的定义 2.1.2 基面力的功用 2.1.3 基面力与各种应力张量的关系 2.2 基面力的对偶量—位移梯度 2.2.1 位移梯度的定义 2.2.2 位移梯度与基面力的关系 2.3 基面力表示的基本方程 2.3.1 基面力表示的平衡方程和边界条件 2.3.2 基面力表示的弹性定律 2.3.3 位移梯度表示的几何方程 2.4 基面力表述的弹性大变形余能原理 2.4.1 余能密度表达式 2.4.2 基面力表述的弹性大变形余能原理 2.5 本章小结第3章二维线弹性问题的余能原理基面力单元法 3.1 二维受力状态表征 3.2 二维变形状态表征 3.3 基面力表示单元应力 3.4 单元柔度矩阵显式展开表达式 3.5 余能原理基面力元控制方程 3.6 单元应力展开表达式 3.7 节点位移展开表达式 3.8 数值算例 3.8.1 分片检验算例 3.8.2 纯剪问题算例 3.8.3 厚壁圆筒受力分析算例 3.8.4 曲梁受力分析算例 3.8.5 单元计算精度分析算例 3.9 本章小结第4章凸多边形网格的余能原理基面力单元法 4.1 凸多边形基面力元模型 4.2 凸多边形基面力元模型的应用 4.2.1 矩形平板受拉问题 4.2.2 悬臂梁自由端受弯矩作用 4.2.3 悬臂梁自由端承受集中力 4.2.4 悬臂梁承受均布荷载作用 4.3 本章小结第5章凹多边形网格的余能原理基面力单元法 5.1 凹多边形基面力元模型 5.2 凹多边形基面力元模型的应用 5.2.1 矩形平板受拉问题 5.2.2 悬臂梁自由端受弯矩作用 5.2.3 悬臂梁自由端承受集中力 5.2.4 悬臂梁受均布荷载作用. 5.3 本章小结第6章二维几何非线性问题的余能原理基面力单元法 6.1 基本公式 6.2 单元余能表达式 6.3 修正的余能原理 6.4 单元应力表达式 6.5 节点位移表达式 6.6 数值算例 6.6.1 常应力分片检验算例 6.6.2 小变形分析算例 6.6.3 直梁大转动分析算例 6.6.4 曲梁大转动分析算例 6.6.5 单元长宽比影响分析算例 6.6.6 泊松比的影响分析算例 6.7 本章小结第7章凸多边形网格的几何非线性基面力单元法 7.1 凸多边形网格的几何非线性基面力元模型 7.1.1 大变形问题的余能密度表达式 7.1.2 凸多边形单元余能表达式 7.1.3 凸多边形单元余能原理基面力元自勺控制方程 7.1.4 凸多边形单元的节点位移表达式 7.1.5 几何非线性余能原理凸多边形网格基面力元程序简介 7.2 利用几何非线性凸多边形基面力元求解小变形问题 7.3 利用凸多边形基面力元求解大位移大转动问题 7.4 本章小结第8章凹多边形网格的几何非线性基面力单元法 8.1 凹多边形网格的几何非线性基面力元模型 8.1.1 大变形问题的余能密度表达式 8.1.2 凹多边形单元余能表达式 8.1.3 凹多边形单元余能原理基面力元的控制方程 8.1.4 凹多边形单元的节点位移表达式 8.1.5 几何非线性余能原理凹多边形网格基面力元程序简介 8.2 利用几何非线性凹多边形基面力元求解小变形问题 8.3 利用凹多边形基面力元求解大位移大转动问题 8.4 本章小结第9章材料非线性的基面力单元法 9.1 材料非线性的基面力元模型 9.1.1 材料非线性简化模型 9.1.2 基面力表示的塑性力学不变量 9.1.3 基面力表示的单元等效应力 9.1.4 基面力表示的单元余能表达式 9.1.5 基面力表示的单元弹塑性柔度矩阵量表达式 9.1.6 弹塑性余能原理基面力单元法的控制方程 9.1.7 节点的位移表达式 9.1.8 非线性方程的解法 9.1.9 弹塑性余能原理基面力元程序的主程序框图 9.2 材料非线性余能原理基面力元的退化研究 9.2.1 弹塑性基面力元的线弹性退化模型 9.2.2 弹塑性基面力元的退化模型验证算例 9.3 材料非线性的余能原理基面力元性能研究 9.4 本章小结第10章基于余能原理的三维基面力单元法 10.1 基于余能原理的三维基面力元模型 10.1.1 基面力表示的空间单元应力张量矩阵形式 10.1.2 基面力表示的空间单元余能表达式 10.1.3 三维单元的柔度矩阵 10.1.4 空间结构余能原理基面力元的支配方程 10.1.5 空间节点的位移表达式 10.1.6 三维余能原理基面力元程序简介 10.2 三维基面力元程序的典型分析算例 10.3 三维问题的基面力单元法计算性能分析 10.3.1 三维基面力元在梁问题上的应用 10.3.2 三维基面力元在板问题上的应用 10.3.3 三维基面力元在壳问题上的应用 10.4 本章小结第11章基面力单元法中的三维退化单元研究 11.1 空间余能原理基面力元的退化模型 11.1.1 退化的平面单元应力表达式 11.1.2 退化单元的柔度矩阵 11.1.3 节点的位移 11.2 三维基面力退化单元的应用 11.2.1 悬臂梁承受集中力问题 11.2.2 Cook梁承受集中力作用 11.2.3 悬臂梁承受弯矩作用 11.2.4 自由端受集中力作用的曲梁 11.2.5 悬臂梁承受均布荷载作用 11.3 本章小结第12章基面力单元法在平面复杂桁架中的应用 12.1 平面桁架单元模型 12.1.1 平面桁架单元柔度矩阵 12.1.2 平面桁架基面力元控制方程 12.1.3 平面桁架单元位移和轴力表达式 12.1.4 多杆汇交的平衡条件及协调条件处理 12.2 桁架基面力元程序简介 12.2.1 余能原理桁架基面力元程序的简要说明 12.2.2 平面桁架基面力单元法的程序框图 12.3 复杂平面桁架基面力元计算分析 12.3.1 一般三杆桁架受力问题 12.3.2 一般四杆桁架受力问题 12.3.3 四边形静定桁架受力问题 12.3.4 对称平面桁架对称受力问题 12.3.5 平屋架对称受力问题 12.3.6 拱形屋桁架受力问题 12.3.7 对称平面桁架受力问题 12.3.8 不对称复杂平面桁架结构受力问题 12.3.9 桁架桥受力问题 12.3.1 0塔吊受力问题 12.4 本章小结第13章基面力单元法在空间复杂桁架中的应用 13.1 空间杆件基面力元模型 13.1.1 空间桁架单元柔度矩阵 13.1.2 空间桁架基面力元控制方程 13.2 空间复杂桁架基面力元计算分析 13.2.1 三角空间桁架单向受力问题 13.2.2 空间复杂桁架水平受力问题 13.2.3 棱台空间桁架单向受力问题 13.2.4 空间屋架垂直受力问题 13.2.5 复杂空间多层桁架受力问题 13.3 本章小结参考文献索引

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