有限元法与面向对象编程【2025|PDF下载-Epub版本|mobi电子书|kindle百度云盘下载】

有限元法与面向对象编程PDF格式电子书版下载

注意：本站所有压缩包均有解压码： 点击下载压缩包解压工具

目 录1

第1章绪论1

1.1有限元法简介1

1.2有限元法程序的内容2

1.3面向对象程序设计方法3

第2章矩阵法原理6

2.1 引言6

2.2杆元刚度矩阵7

2.2.1基本杆元的刚度矩阵7

2.2.2杆元刚度矩阵9

2.2.3单元刚度矩阵［K‘］的讨论12

2.3结构刚度方程12

2.3.1节点力12

2.3.2节点力的平衡方程14

2.3.3结构刚度矩阵的性质16

2.4约束处理17

2.4.1约束处理17

2.4.2结构对称简化19

2.5坐标转换20

2.5.1坐标转换关系20

2.5.2力与位移的坐标转换21

2.5.3杆元刚度矩阵的坐标转换21

2.5.4矩阵法计算步骤22

2.5.5例题22

2.6空间杆系结构分析28

2.6.1空间桁架结构28

2.6.2空间刚架结构29

3.2结构动力分析的矩阵法（有限单元法）32

第3章杆系结构动力分析矩阵法32

3.1 引言32

3.3结构的运动方程34

3.4单元刚度矩阵和整体刚度矩阵36

3.5质量矩阵36

3.5.1一致（协调）质量矩阵36

3.5.2集中质量矩阵38

3.6阻尼矩阵39

3.7动力方程的解法40

3.7.1直接积分法40

3.7.2振型叠加法45

3.8特征值问题48

4.1.1平面问题的两种类型49

4.1 引言49

第4章平面问题有限元法49

4.1.2平面问题的基本方程50

4.1.3平面问题的解法52

4.1.4平面问题有限元法与矩阵法比较52

4.2三角形单元的刚度矩阵53

4.2.1节点位移与节点力53

4.2.2单元位移函数54

4.2.3单元应变函数57

4.2.4单元应力函数58

4.2.5单元刚度矩阵58

4.3结构刚度矩阵60

4.3.1节点平衡方程式60

4.3.2结构总刚度矩阵的组成规则61

10.2.1创建源程序 162

4.3.3结构刚度矩阵的特性62

4.4.1单元中体积力的移置63

4.4外荷载处理63

4.5.1解题过程64

10.2.2创建DEF文件 164

4.4.2单元边界力的移置64

4.5解题过程64

4.5.2例题65

4.6矩形单元66

10.3.3节点约束及材料信息 166

10.3.4荷载信息 168

4.7.1等参单元刚度矩阵69

4.7四节点四边形等参单元69

4.7.2高斯数值积分法73

4.8 8节点曲边四边形等参单元76

第5章板弯曲问题有限元法79

5.1 引言79

5.2矩形板单元80

5.2.1单元刚度矩阵80

5.2.2结构刚度矩阵84

5.2.3非节点荷载的移置85

5.2.4边界条件85

5.3三角形板单元85

5.3.1问题的提出85

5.3.2面积坐标介绍86

5.3.3三角形板单元的刚度矩阵88

5.3.4非节点荷载的移置91

5.3.5例题92

第6章弹性屈曲分析93

6.1 引言93

6.2稳定性方程93

6.3梁单元的几何刚度矩阵94

6.4板单元的几何刚度矩阵98

6.5屈曲问题的求解102

第7章结构有限元程序的面向对象分析105

7.1 引言105

7.2对象识别105

7.2.1对象识别的依据105

7.2.2对象识别的结果106

7.3对象关系与确定原则107

7.3.1基本对象关系107

7.3.2对象的分层设计原则108

7.4.2单元类（FemElement）和单元管理类（FemElmMng）111

7.4.1有限元域类（FemDomain）111

7.4类／对象间的静态关系描述111

7.4.4单元属性类（FemElmPrp）、本构模型（FemElmCM）类和相关管理类113

7.4.3节点类（FemNode）和节点管理类（FemNodeMng）113

7.4.7有限元分析类（FemAnalysis）114

7.4.6荷载类（FemLoad）和荷载管理类（FemLoadMng）114

7.4.5约束类（FemConstraint）和约束管理类（FemCnsMng）114

7.4.8矩阵和数学类115

7.5对象属性和方法的确定116

7.4.9静态、线性有限元类整体关系图116

第8章结构有限元程序的面向对象设计125

8.1 引言125

8.2线性静力有限元过程的OOD125

8.2.1对象的形成和初始化125

8.2.2 OOSA的运行控制流程128

8.2.3总体刚度矩阵的形成129

8.2.4单元刚度矩阵的形成131

8.2.5约束支承条件的处理135

8.2.6总荷载向量的组装137

8.2.7平衡方程组的求解139

8.2.8节点位移更新和单元内力计算141

8.3其他有限元过程的OOD143

8.3.1结构自振频率求解143

8.3.2线性结构动力响应分析的OOD144

8.4面向对象方法增强有限元程序的表现146

9.1编程语言的选择149

第9章结构有限元程序的面向对象编程149

9.1.1程序设计语言的设计原则149

9.1.2程序设计语言的发展150

9.1.3 C++语言介绍150

9.2编程环境的选择152

9.2.1 Borland C++Builder开发环境152

9.1.4 OOFE编程语言的选择152

9.2.2 Visual C++开发环境153

9.2.3标准模板库（Standard Template Libray）156

第10章OOSA的前处理160

10.1 ObjectARX简介160

10.1.1 ObjectARX应用程序的特点160

10.1.3 ObjectARX的软件环境161

10.1.2 ObjectARX的组成161

10.2 ObjectARX程序实例162

10.3结构计算模型的绘制165

10.3.1绘图比例设置165

10.3.2结构图绘制165

10.3.5平面单元的自动划分原理170

10.4生成计算文件172

10.4.1计算文件格式173

10.4.2编程实现174

第11章OOSA的后处理177

11.1后处理数据文件格式177

11.2变形图178

11.3 内力图180

11.4等应力线的绘制183

11.4.1应力等值线的分层183

11.4.2等应力线坐标的计算184

11.4.3等应力线的拟合处理185

11.5系统集成186

12.1.1 OOSA软件的安装要求188

12.1.2 OOSA软件的运行188

12.1 OOSA软件的操作要点188

第12章操作要点及计算实例188

12.1.3 OOSA程序的卸载189

12.1.4利用OOSA程序进行建模189

12.2计算实例191

12.2.1静力问题191

12.2.2平面应力问题200

12.2.3组合结构204

12.2.4结构动力问题208

12.2.5稳定性问题210

13.1.1有限元软件的发展简介213

13.1有限元软件概述213

第13章现代有限元软件213

13.1.2对有限元分析软件的评价215

13.1.3微机有限元分析系统215

13.2 Ansys软件与使用实例218

13.2.1软件功能介绍219

13.2.2应用实例221

13.3现代有限元软件技术225

第14章有限元法的应用和发展228

14.1 有限元法对结构工程的推动作用228

14.1.1提高结构分析模型的仿真度228

14.1.3提高设计与分析的效率230

14.1.2提高结构设计或评估的质量230

14.2有限元法的若干进展231

14.2.1一般理论方法的进展231

14.2.2结构优化方法的进展234

14.2.3非线性分析方法的进展234

14.2.4并行算法的进展236

14.2.5反问题分析方法的进展237

14.2.6计算机数值模拟和仿真技术237

14.2.7符号系统软件、格子自动机和有限元机研制238

14.2.8有限元分析的专家系统239

附录UML图简介241

参考文献247