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出版者:Schroff Development Corp

作者:Planchard, David C./ Blanchard, Marie P.

出品人:

頁數:703

译者:

出版時間:

價格:540.00 元

裝幀:Pap

isbn號碼:9781585033355

叢書系列:

圖書標籤:

• SolidWorks
• 工程設計
• 機械設計
• CAD
• 計算機輔助設計
• 2007
• 軟件教程
• 工程製圖
• 三維建模
• SolidWorks 2007

好的，這是一本關於高級機械工程分析與仿真的圖書簡介： --- 書名： 《先進結構動力學與有限元方法應用》 作者： [此處可填充虛構的資深學者姓名，例如：張偉 教授，李明 博士] 頁數： 約 900 頁 定價： [此處可填充虛構價格] ISBN： [此處可填充虛構ISBN] 內容簡介 本書旨在為機械工程、土木工程以及航空航天領域的工程師、研究人員和高年級本科生/研究生提供一套全麵且深入的理論基礎與實踐工具，用於解決復雜的結構動力學問題，並掌握現代有限元分析（FEA）的精髓。本書內容側重於理論推導的嚴謹性、數值方法的精確性以及工程實際問題的建模與求解，完全獨立於任何特定的三維實體建模軟件（如SolidWorks）的操作教學。 本書的結構設計分為三大核心模塊：基礎理論重構、高級動力學模型、以及仿真求解與後處理技術。 第一部分：基礎理論重構——從連續體到離散係統 本部分旨在鞏固和深化讀者對工程力學基本原理的理解，重點在於為後續的高級動力學分析奠定堅實的數學和物理基礎。 第一章：連續體力學基礎迴顧與擴展 本章從張量分析的角度重新審視應力、應變的概念，深入探討本構關係（包括綫彈性、彈塑性及粘彈性模型的微分形式）。特彆強調瞭應變梯度理論在處理材料微觀結構影響下的力學行為中的重要性，這超越瞭標準工程彈性力學的範疇。 第二章：結構振動理論的數學框架 本章詳細推導瞭歐拉-伯努利梁理論和蒂莫申科梁理論的運動微分方程，並引入瞭殼體理論（薄殼與厚殼的差異）的變分原理錶述。隨後，重點探討瞭多自由度係統的自由振動分析，包括特徵值問題的求解（如子空間迭代法和QR分解），以及模態疊加法的基礎。 第三章：變分原理與加權殘量法 這是連接解析解與數值解的關鍵章節。詳細介紹瞭虛功原理和最小勢能原理在結構分析中的應用。隨後，係統性地闡述瞭伽遼金法、科洛金法等加權殘量法，為理解有限元方法的離散化過程提供嚴格的數學基礎。 第二部分：高級動力學模型與數值求解 本部分是本書的核心，專注於處理時變載荷、非綫性響應以及涉及材料和幾何非綫性的復雜工程問題。 第四章：有限元方法（FEM）的深度解析 本章不側重於特定單元的插值函數，而是著眼於單元剛度矩陣的構建過程，特彆是高階單元（如p-法單元）的理論優勢。深入分析瞭時間離散化方法，包括中心差分法、鬍-溫剋勒法（HHT-α）和新後屈法（Generalized-α）的穩定性和精度比較。 第五章：瞬態動力學響應分析 本章詳細討論瞭瞬態問題求解的挑戰，包括衝擊載荷、掃掠載荷的建模方法。重點介紹瞭隱式積分法在保持長時程分析穩定性的應用，以及如何通過模態阻尼（Rayleigh阻尼、材料阻尼）精確模擬能量耗散過程。 第六章：非綫性有限元分析（NLFEA） 本章深入探討瞭導緻非綫性的三大因素：幾何非綫性（大變形）、材料非綫性（塑性、損傷）和接觸非綫性。對於幾何非綫性，詳細推導瞭更新的拉格朗日（Updated Lagrangian）和物質拉格朗日（Total Lagrangian）描述下的剛度矩陣修正項。在材料模型方麵，詳細分析瞭J2流變塑性模型的增量本構關係及其在數值求解器中的實現策略。 第七章：接觸力學與摩擦模型 本章專門討論結構間相互作用的復雜性。包括單麵接觸、多點接觸的識彆算法，以及摩擦模型的選擇（庫侖摩擦、粘附摩擦）。側重於懲罰法、增廣拉格朗日法在處理接觸約束時的數值穩定性和收斂性問題。 第三部分：高級應用與專業化分析技術 本部分麵嚮特定工程挑戰，介紹先進的分析工具和方法。 第八章：隨機振動與可靠性分析 本章引入隨機過程理論，用於處理環境載荷（如地震波、風荷載）的不確定性。詳細闡述瞭功率譜密度（PSD）的定義、隨機振動響應的計算方法（譜密度分析），以及如何基於濛特卡洛模擬對係統可靠性進行量化評估。 第九章：模態分析的高級技術與模型修正 超越標準的特徵值求解，本章討論瞭實驗模態分析（EMA）與有限元模型（FEM）的關聯與修正。重點介紹模型修正技術（Model Updating），包括基於靈敏度分析和優化算法的方法，用於使計算預測更貼近實際測試數據。 第十章：疲勞壽命評估與損傷纍積 本章將結構動力學分析結果與材料的損傷演化理論相結閤。詳細介紹瞭Miner綫性纍積法則的局限性，並深入探討瞭基於應變/應力控製的低周疲勞（LCF）和高周疲勞（HCF）的評估流程，包括雨流計數法在復雜載荷譜處理中的應用。 --- 本書特色： 理論驅動： 強調推導過程的嚴謹性，而非簡單的軟件操作步驟。 數學深度： 包含瞭大量的矩陣代數、微分方程求解技巧，適閤需要進行二次開發或深入研究的讀者。 通用性強： 所涉及的理論和數值方法是所有基於有限元代碼（如Abaqus, Nastran, ANSYS等）內核的基礎，不局限於任何商業軟件的特定界麵或功能。 工程視野廣闊： 涵蓋瞭從綫性靜力學到非綫性瞬態、隨機動力學等全方位的分析需求。 目標讀者： 機械、航空、土木等領域的研究生、博士生；從事高級CAE分析與驗證的資深工程師；希望掌握有限元方法底層機理的軟件開發人員。 ---

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