


本书从基本理论、软件实践、创新思路和新进展四个方面系统地介绍了计算结构力学的基本内容。全书共分4篇,14章。其中,第1章为绪论;第2~5章为第1篇(结构静力分析),分别介绍矩阵位移法与杆系有限元基础,平面和空间桁架的静力计算,平面和空间刚架的静力计算,以及结构刚度矩阵存储、组集及线性方程组的求解;第6、7章为第2篇(结构动力与稳定分析),分别介绍结构模态分析及动力响应分析、结构稳定分析;第8、9章为第3篇(连续介质有限元),分别介绍平面单元和板壳元;第10~14章为第4篇(连续介质物质点法),分别介绍无网格物质点法、物质点接触算法、物质点有限元法、浸入物质点有限元法和杂交物质点有限元法。
本书围绕计算结构力学的数学、力学经典理论模型及新的研究成果展开,突破了工程软件开发中诸多挑战性难题。结合作者多年来在计算结构力学理论研究中的成果积累以及工程结构软件开发的实践经验,通过自主研发的计算结构力学软件模型,系统地介绍了计算结构力学的前沿理论。
本书可作为从事计算结构力学的科研人员、工程技术人员、软件开发人员以及高等学校相关专业师生的参考书。
封面
书名页
版权
丛书指导委员会(按拼音排序)
丛书编写委员会(按拼音排序)
序1
序2
前言
第1章 绪论
1.1 计算结构力学的特点
1.2 计算结构力学的进展
1.3 计算结构力学的交叉性
1.4 本书内容简介
1.5 程序代码
参考文献
第1篇 结构静力分析
第2章 矩阵位移法与杆系有限元基础
2.1 杆系结构的类型和结点自由度
2.2 单元刚度矩阵(局部坐标系)
2.3 单元刚度矩阵(整体坐标系)
2.4 杆系结构的整体分析
2.5 等效结点荷载
2.6 自由度约束及强迫位移的处理方法
2.7 位移与内力求解
2.8 矩阵位移法示例
2.9 杆系结构有限元法的小结
2.10 结构计算数据交互程序代码GCSAPF1.FOR
参考文献
第3章 平面和空间桁架的静力计算
3.1 平面桁架单元分析
3.2 空间桁架单元分析
3.3 位移边界条件的后处理法
3.4 位移边界条件的先处理法
3.5 桁架结构的整体分析
3.6 桁架的内力计算
3.7 桁架结构的算例和程序设计
3.8 杆系单元的单元刚度矩阵生成程序代码GCSAPF2.FOR
参考文献
第4章 平面和空间刚架的静力计算
4.1 平面刚架单元分析
4.2 空间刚架单元分析
4.3 单元自由度的释放
4.4 含刚性域单元的分析
4.5 主从自由度
4.6 刚架结构的算例和程序设计
4.7 通用单元刚度矩阵程序代码GCSAPF3.FOR
参考文献
第5章 结构刚度矩阵存储、组集及线性方程组求解
5.1 刚度矩阵的带宽存储格式
5.2 刚度矩阵的稀疏存储格式
5.3 总体刚度矩阵的组集
5.4 线性方程组的直接解法
5.5 线性方程组的迭代解法
5.6 相关算法模块的代码设计与数据接口
参考文献
第2篇 结构动力与稳定分析
第6章 结构模态分析及动力响应分析
6.1 结构动力响应问题的运动方程
6.2 结构的质量矩阵和阻尼矩阵
6.3 模态分析与广义特征值问题
6.4 逆迭代法与广义Jacobi法
6.5 大型广义特征值问题的解法
6.6 结构动力响应求解方法——模态叠加法
6.7 结构动力响应求解方法——直接积分法
6.8 相关算法模块的代码设计与数据接口
参考文献
第7章 结构稳定计算
7.1 杆系结构稳定分析特点
7.2 几何刚度矩阵
7.3 刚架失稳临界荷载的确定
7.4 带弹性支撑梁柱稳定分析的传递矩阵法
7.5 算例和程序设计
7.6 失稳模态的图形输出
7.7 计算结果输出程序代码GCSAPF6.FOR
参考文献
第3篇 连续介质有限元
第8章 平面单元
8.1 等参元
8.2 非协调元
8.3 拟协调元
8.4 广义协调元
8.5 杂交元
8.6 解析试函数单元
8.7 算例和程序设计
8.8 平面单元刚度矩阵程序代码GCSAPF7.FOR
参考文献
第9章 板壳元
9.1 Kirchhoff薄板理论
9.2 Mindlin-Reissner中厚板理论
9.3 三角形平板壳元
9.4 四边形平板壳元
9.5 算例和程序设计
9.6 板壳单元刚度矩阵程序代码GCSAPF8.FOR
参考文献
第4篇 连续介质物质点法
第10章 无网格物质点法
10.1 无网格法引言
10.2 连续介质力学基础
10.3 控制方程离散
10.4 时间积分算法
10.5 应力更新
10.6 人工体积黏性
10.7 计算流程和算法实现
参考文献
第11章 物质点接触算法
11.1 接触问题的数学描述
11.2 传统物质点法的接触算法
11.3 B样条物质点法的接触算法
11.4 计算流程和算法实现
11.5 数值算例
参考文献
第12章 物质点有限元法
12.1 有限元法
12.2 耦合物质点有限元法
12.3 自适应物质点有限元法
参考文献
第13章 浸入物质点有限元法
13.1 算法原理
13.2 计算流程和算法实现
13.3 数值算例
参考文献
第14章 杂交物质点有限元法
14.1 算法原理
14.2 计算流程和算法实现
14.3 数值算例
参考文献
附录
附录A 输入数据格式说明
附录B GCSAP-C程序
附录C MPM3D-F90程序
附录D MPM3D核心代码
封底
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