有限元分析基础教程：从入门到实践

"有限元分析基础，及工程实例" 有限元分析是一种广泛应用的数值计算方法，尤其在工程领域中，用于解决各种复杂的结构、热流体和动力学问题。本教程由清华大学的曾攀教授撰写，旨在为初学者提供一个浅显易懂的有限元分析入门路径。 教程分为两大部分，共9章。第一部分（第1至5章）介绍了有限元分析的基本原理。第一章是引言，概述了有限元分析的重要性及其应用范围。第二章则讲解了有限元分析的基本流程，包括问题定义、离散化、方程建立和求解。接下来的第三章和第四章分别关注杆梁结构和连续体结构的分析，详细阐述了如何利用有限元方法将连续体离散化为多个元素，并建立相应的节点方程。第五章探讨了在有限元分析中可能出现的一些关键问题，如边界条件的处理、误差分析和收敛性。 第二部分（第6至9章）展示了有限元分析在不同领域的典型应用。第六章聚焦于静态结构分析，讨论如何分析结构在静载荷下的变形和应力。第七章涉及结构振动的有限元分析，介绍如何求解动态响应问题。第八章讲解了传热过程的有限元分析，适用于热传导、对流和辐射等问题。最后，第九章深入到弹塑性材料的分析，涵盖了材料非线性的问题。 教程内容丰富，以基本变量、基本方程、求解原理、单元构建、MATLAB程序及ANSYS算例等系统化方式呈现，让读者能够从理论到实践全面理解有限元分析。每个典型实例都提供了详细的数学推导和ANSYS操作步骤，便于读者理解和模仿。此外，该教程不仅适合大学高年级学生作为教材，也适合不同水平的自学者，特别是对那些希望在MATLAB或ANSYS环境下进行建模和分析的读者，具有很高的参考价值。 作者曾攀教授在计算力学领域有着深厚的学术背景和丰富的研究经验，他的著作反映了扎实的理论基础和实践经验，使得这本教程成为学习有限元分析的理想起点。对于机械、力学、土木、水利、航空航天等领域的工程技术人员和科研工作者来说，这是一本不可多得的参考资料。