有限元方法1.pdf

有限元方法 Finite Element Method (FEM) 余慧杰 Email: hjyu@usst.edu.cn 机械工程学院 参考书  曾攀，有限元分析基础教程，清华大 学出版社，2008  李人宪，有限元法基础，国防工业出 版社，2004  高秀华等，有限单元法原理及应用简 明教程，化学工业出版社，2008  Saeed Moaveni （欧阳宇等译），有 限元分析—— ANSYS 理论与应用， 电子工业出版社，2004 新产品设计、生产过程 CAD CAE CAM 3 C 技术 计算机仿真——一门新兴的边缘学科 工程背景 软件工程 计算机 仿真 计算机技术 计算数学 力学 可视化技术 仿真技术在新产品研发中的应用 Ｃ Ａ Ｅ 概念设计 结构设计 生产制造 Ｃ Ｃ Ａ Ａ Ｄ Ｍ 力学 +计算机是21世纪工程 设计的主要形式。 课程背景 大多数实际工程系统地分析可分类为： • 固体（结构）的强度、刚度和稳定性分析（位移、 应力和应变场）——静态分析； • 结构的振动特性分析——动态分析； • 流体力学中的流场分析； • 传热学中的温度场分析； • 电磁学中的电磁场分析。 最终归结为：在给定边界条件下，求解控制方程（常 微分或偏微分方程）——求解边值问题。 解析解的困难 1 工程系统的构成较复杂  板、壳、梁、实体  多场耦合 2 非线性  材料非线性；  几何非线性；  边界条件非线性——接触问题 3 外载的形式复杂  静态、动态  温度载荷 计算力学的主要方法 基本微分方程 有限差分法 力 学 边 值 变分原理 有限元法 问 题 边界积分方程 边界元法 第一章 绪论  弹塑性力学的基本概念  有限元法  有限元法的基本思想  有限元法的发展历史  工程问题的有限元分析  有限元分析的主要过程  有限单元的类型  著名有限元法商业软件  有限元方法的应用实例 弹塑性力学的