MATLAB与Abaqus在有限元分析中的应用及代码实现

资源摘要信息:"MATLAB和Abaqus有限元分析理论与应用" 本书详细介绍了有限元分析（FEA）的基础理论，并结合MATLAB编程和Abaqus软件的使用，给出了在结构分析中的应用实例。以下是书中涉及的关键知识点： 第1章 导论 - 引言部分简要介绍了有限元分析的基本概念。 - 有限元分析与用户的关系，即用户如何通过有限元软件进行结构分析。 - 本书目的明确指出旨在教授有限元分析的理论和实际应用。 - 本书结构概述了接下来各章节的主要内容。 第2章 杆单元 - 介绍了一维杆单元的刚度矩阵求解方法，包括直接法。 - 讨论了二维杆单元的情况。 - 整体刚度矩阵的组集过程，包括离散化、局部坐标系下单元刚度矩阵的转换以及整体坐标系下的计算。 - 边界条件的处理方法。 - 方程组求解和支反力的计算。 - 杆件的轴力分析。 - 介绍了编写计算机程序truss.m的全过程，包括数据准备、单元矩阵计算、整体刚度矩阵组集、力矢量组集、方程组求解、节点位移和单元力的计算。 - 基于Abaqus软件进行简单桁架分析的方法，包括用户交互版本和关键字版本。 第3章 梁单元 - 讲解了梁单元的刚度矩阵求解方法。 - 如何处理均布载荷和中间铰链的影响。 - 计算机程序beam.m的介绍，包括数据准备、整体刚度矩阵组集、节点位移和单元力的计算。 - 基于Abaqus的简单梁模型分析方法，同样涵盖了用户交互版本和关键字版本。 第4章 刚架 - 介绍梁柱单元的刚度矩阵，并特别针对两端铰接的梁柱单元进行讲解。 - 整体刚度矩阵的组集和未知位移的求解过程。 - 计算机程序frame.m的介绍，涵盖数据准备、单元矩阵计算、整体刚度矩阵组集、线性方程组求解、节点位移和单元力的计算。 - 基于Abaqus的简单刚架分析方法，包括用户交互版本和关键字版本。 第5章 应力和应变分析 - 应力张量的定义、应力矢量关系、变换、平衡方程、主应力和Mises应力等基本概念。 - 变形和应变的定义、描述、位移矢量、位移与变形梯度、格林应变矩阵、小变形理论、主应变和应变张量变换。 - 应力-应变的本构关系，包括广义胡克定律、材料对称性、各向同性材料、平面应力与平面应变。 - 问题求解部分提供了多个关于应力和应变分析的实际问题。 第6章 加权残值法 - 介绍了基本方程和伽辽金法及其弱形式。 - 探讨了二维或三维问题的分部积分法（格林公式）。 - 瑞利-里兹法的定义、函数表达式和应用简介。 附录文件： - "38422-MATLAB与Abaqus有限元分析理论与应用Materials.zip" 和 "38422-MATLAB与Abaqus有限元分析理论与应用-Files.zip" 可能包含了本书配套的材料和文件，例如MATLAB代码、案例文件、数据文件等。 总体来说，本书为读者提供了一个关于有限元分析理论与应用的全面视角，不仅包括理论知识，还涵盖了实际操作和软件应用。通过MATLAB和Abaqus的结合使用，本书旨在帮助读者更好地理解和掌握有限元分析的各个方面。