有限元法详解:MATLAB编程在工程结构中的应用

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《结构分析的有限元法与MATLAB程序设计》一书由徐荣桥编著,专为浙江大学建筑工程学院的高年级本科生和研究生设计,旨在深入浅出地讲解有限元法这一核心概念在结构分析中的应用。本书将有限元的基本理论与MATLAB编程语言相结合,为读者提供了一种直观且高效的学习工具。 本书的核心内容涵盖了广泛的主题,包括但不限于: 1. 有限元法基础:介绍有限元法的基本原理,阐述各种单元类型,如平面杆系、空间杆系、平面和空间等参元、薄板壳单元和厚板壳单元,适用于杆系结构、平面问题、空间问题及板壳问题的分析。 2. MATLAB在有限元中的运用:以MATLAB为主要编程平台,展示如何利用其强大的科学计算和符号运算能力简化复杂的公式推导和编程工作,提升学习效率。书中提供了丰富的MATLAB程序示例,包括静态结构分析(如线弹性静力分析)、振动分析、稳定性和动力响应分析。 3. 工程实践与实例:书中结合实际工程案例,配以数值算例和源程序,使理论知识更具实际操作意义。章节间理论与MATLAB代码紧密结合,有助于读者在实践中加深对有限元理论的理解。 4. 具体单元介绍:从第3章开始,分别探讨了杆单元、平面和空间梁单元,进而扩展至三角形单元、四边形单元、空间轴对称单元、平面和空间等参数单元,以及轴对称等参数单元。这些内容覆盖了工程中广泛应用的各类结构模型。 5. 板理论与薄板单元:在第7章,作者介绍了板理论并详细讨论了三角形和矩形薄板单元,同时展示了基于Mindlin板理论的建模方法。 《结构分析的有限元法与MATLAB程序设计》是一本既适合教学也适合研究的实用教材,无论是对于土木工程、工程力学还是机械工程专业的学生和研究人员,都能从中获取必要的理论指导和实践技能,提升在结构分析领域的理解和应用能力。通过本书的学习,读者不仅可以掌握有限元法的精髓,还能培养独立编写有限元程序的能力。