有限元法与MATLAB结构分析程序设计

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"本书是关于结构分析的有限元法与MATLAB程序设计的专业教程,由徐荣桥编著,适用于土木工程等专业的学生和研究人员。书中深入浅出地讲解了有限元法的基本原理和应用,结合MATLAB编程,使读者能够理解和实现有限元分析。内容涵盖多种类型的单元,如杆系、平面、空间、薄板壳单元等,并涉及静态、振动、稳定和动力响应分析。书中的MATLAB程序示例有助于读者掌握实际操作技巧。" 在结构分析领域,有限元法是一种广泛使用的数值计算方法,它通过将复杂的问题分解成许多简单的元素(即有限元),然后对每个元素进行近似分析,最终组合成整个结构的解决方案。MATLAB作为一种强大的编程和计算环境,被本书选为实现有限元算法的平台,因为它具有友好的用户界面和丰富的数学函数库。 本书首先介绍了有限元法的历史和发展,以及MATLAB的基础知识,为后续的学习打下基础。接着,书中详细阐述了各种单元类型,包括平面杆系、空间杆系、平面等参元、空间等参元、薄板壳单元和厚板壳单元。这些单元在结构分析中扮演着关键角色,它们对应不同的几何形状和物理特性。 在理论部分,作者深入讲解了线弹性静力分析,这是结构分析的基础。此外,书中还涉及了结构振动分析、稳定性分析和动力响应分析,这些都是工程实践中非常重要的考虑因素。通过MATLAB编程,读者可以模拟这些动态现象,加深对理论的理解。 MATLAB在书中的应用不仅限于数值计算,还包括符号运算,用于推导复杂的有限元列式。书中的每个章节都配有工程实例和源代码,使得理论与实践紧密结合,增强读者的实践能力。这些实例涵盖了多种结构类型,从简单的杆件结构到复杂的板壳结构,覆盖了广泛的工程应用场景。 本书特别适合于高等院校土木工程、工程力学和机械工程等专业的高年级本科生和研究生作为教材使用,同时也可作为科研人员的研究参考。通过阅读本书,读者不仅能掌握有限元法的基本理论,还能获得编写和运行有限元程序的实际技能,从而在解决实际工程问题时更加得心应手。