本書由介紹了彈性力的基本假設(shè)、基本理論和基本方程。介紹了基于彈性力學(xué)基本方程的有限元基本概念、單元基本方程和解題方法。介紹了有限元中常用的單元，如平面三角形單元、四邊形單元、軸對稱單元、空間四面體單元、六面體單元、桿梁單元、板殼單元、結(jié)構(gòu)動力學(xué)問題的有限元基本方程和求解方法。本書介紹了在大型有限元分析軟件ANSYSWorkbench中進行有限元數(shù)值模擬和分析的方法，以實例方式，介紹了ANSYSWorkbench的操作方法和求解有限元問題的基本方法和步驟。通過本書的學(xué)習(xí)，讀者可掌握彈性力學(xué)及有限元的基本理論和基本方程，掌握應(yīng)用ANSYSWorkbench進行有限元數(shù)值模擬和仿真的操作方法，并應(yīng)用彈性力學(xué)及有限元的基本理論，對ANSYSWorkbench數(shù)值計算和仿真結(jié)果的合理性、有效性進行判斷。本書適合作為高校研究生、本科生的教材，也適合作為工程設(shè)計人員的參考書。
前言
第1篇彈性力學(xué)及有限元
第1章緒論
11彈性力學(xué)的內(nèi)容
12彈性力學(xué)的基本假設(shè)和解題基本方法
13有限元的發(fā)展簡況
14有限元法的基本思路和求解方法
141有限元法的基本思路
142有限元法的求解步驟
143有限元法的優(yōu)缺點
15通用有限元軟件結(jié)構(gòu)簡介
參考文獻
第2章彈性力學(xué)基本方程
21彈性力學(xué)的基本假設(shè)和基本概念
211彈性力學(xué)的基本假設(shè)
212彈性力學(xué)的幾個基本概念
22彈性力學(xué)基本方程
221靜力平衡方程和剪應(yīng)力互等定理
222力的邊界條件
223應(yīng)力狀態(tài)分析
224幾何方程及應(yīng)變協(xié)調(diào)方程
225物理方程（廣義胡克（Hooke）定律）——應(yīng)力與應(yīng)變的關(guān)系
226彈性力學(xué)問題的解題方法
227平面應(yīng)力問題和平面應(yīng)變問題
228彈性體的位能
229虛位移原理與最小位能原理
23強度理論概述
習(xí)題
參考文獻
第3章平面問題有限元法
313節(jié)點三角形單元的有限元方程
3113節(jié)點三角形單元的位移函數(shù)和形函數(shù)
3123節(jié)點三角形單元的應(yīng)變和應(yīng)力
3133節(jié)點三角形單元的基本方程——節(jié)點力與節(jié)點位移的關(guān)系
3143節(jié)點三角形單元剛度矩陣的性質(zhì)及力學(xué)意義
315非節(jié)點載荷的移置
316總體剛度矩陣的建立與分析
317邊界約束條件的處理
318支反力的計算
319主應(yīng)力、主方向的確定及計算結(jié)果的整理
3110平面問題有限元法舉例
324節(jié)點矩形單元
3214節(jié)點矩形單元的位移函數(shù)
3224節(jié)點矩形單元的應(yīng)變與應(yīng)力
3234節(jié)點矩形單元的剛度矩陣和基本方程
324非節(jié)點載荷的移置
325總體有限元基本方程和總體剛度矩陣的建立
336節(jié)點三角形單元
3316節(jié)點三角形單元的面積坐標(biāo)
3326節(jié)點三角形單元的位移函數(shù)和形函數(shù)
3336節(jié)點三角形單元的應(yīng)變與應(yīng)力
3346節(jié)點三角形單元的剛度矩陣和基本方程
335非節(jié)點載荷的移置
336總體有限元基本方程和總體剛度矩陣的建立
34平面等參元簡介
3414節(jié)點任意四邊形單元的位移函數(shù)和形函數(shù)
342二維等參單元的數(shù)學(xué)分析
343二維等參元的應(yīng)變、應(yīng)力、剛度矩陣和等效節(jié)點力
3448節(jié)點四邊形等參元
35高斯數(shù)值積分簡介
351一維高斯積分
352二維和三維高斯積分
36平面單元精度的比較
習(xí)題
參考文獻
第4章軸對稱問題有限元法簡介
41軸對稱問題的基本概念和基本方程
42軸對稱三角形單元
421軸對稱3節(jié)點三角形單元的含義
422位移函數(shù)
423單元的應(yīng)變和應(yīng)力
424單元的基本方程——節(jié)點力與節(jié)點位移間的關(guān)系
425單元的剛度矩陣
426非節(jié)點載荷的移置
427單元的集合
428應(yīng)變、應(yīng)力分量的計算
習(xí)題
參考文獻
第5章空間問題有限元法
51引言
524節(jié)點四面體單元
5214節(jié)點四面體單元的位移函數(shù)和形函數(shù)
5224節(jié)點四面體單元的應(yīng)變和應(yīng)力
5234節(jié)點四面體單元的基本方程和剛度矩陣
5244節(jié)點四面體單元非節(jié)點載荷的移置
525總體有限元基本方程和總體剛度矩陣的建立
5310節(jié)點四面體單元
531四面體單元的體積坐標(biāo)
53210節(jié)點四面體單元的位移函數(shù)和形函數(shù)
53310節(jié)點四面體單元的應(yīng)變和應(yīng)力
53410節(jié)點四面體單元的基本方程和剛度矩陣
5354節(jié)點48自由度四面體單元簡介
548節(jié)點六面體單元
5418節(jié)點六面體單元的位移函數(shù)和形函數(shù)
5428節(jié)點六面體單元的應(yīng)變和應(yīng)力
5438節(jié)點六面體單元的基本方程和剛度矩陣
544非節(jié)點載荷的移置方法
5520節(jié)點六面體單元
55120節(jié)點六面體單元的位移函數(shù)和形函數(shù)
55220節(jié)點六面體單元的應(yīng)變和應(yīng)力
55320節(jié)點六面體單元的基本方程和剛度矩陣
56空間單元精度的比較
57空間問題等參元簡介
571空間問題等參元的數(shù)學(xué)分析
572六面體等參元簡介
573四面體等參元簡介
習(xí)題
參考文獻
第6章桿單元和梁單元簡介
61桿單元簡介
611一維桿單元
612平面桿單元
613空間桿單元
62梁單元簡介
621與坐標(biāo)軸平行的平面梁單元
622平面梁單元
623空間梁單元
習(xí)題
參考文獻
第7章板單元和殼單元簡介
71薄板的基本方程
711薄板的基本假設(shè)
712薄板的位移函數(shù)
713薄板的應(yīng)變分量和曲率
714薄板的應(yīng)力分量
715薄板的內(nèi)力矩
72矩形板單元簡介
721矩形板單元的位移函數(shù)
722矩形板單元的應(yīng)變
723矩形板單元的應(yīng)力
724矩形板單元的剛度矩陣
725矩形板單元的等效節(jié)點力
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