本书介绍了有限元法的基本原理，同时兼顾了有限元法的数学推导、程序实现和商业软件的应用。在数学软件的选择方面，理想的软件应该具备符号运算能力、数值计算功能以及丰富的图形绘制功能，本教材选用Mathematica作为公式推导和编程语言，当然对于熟悉Maple或MATLAB等软件的读者也容易改写成相应代码。Mathematica特别适合于符号运算以及有限元法的编程，同时作为一种高级编程语言，它减轻了编程负担从而更关注于有限元方法，这种包含可以实现的编程示例的书籍对初学者是有益的，Mathematica是主要应用的求解软件。而在商用有限元软件方面，也给出了适当的介绍，本书选用了Abaqus软件，Abaqus是领先的有限元软件包之一，尽管该软件具有高质量的前后处理能力，但本书在处理问题时给出的是Abaqus关键字版本形式，务求简便，又能使学生有所了解，对本书算例可以进行验证。 学生无需事先具有Mathematica软件与Abaqus软件的基础，本教材学生定位主要是力学方向本科学生及非力学专业研究生。

任春雨，工作单位为华中科技大学船舶与海洋工程学院，副教授，博士生导师，2000年本科毕业于海军工程大学，2011年博士毕业于清华大学工程力学系。近年主要面向船舶领域结构优化设计与声隐身中的关键问题，致力于发展复杂结构的力学与声学计算方法、新颖超材料的设计技术以及声场调控理论等。

前言 　　本书是为学习有限元法而编写的，力图做到理论方法简明清晰，计算过程可编程实现，算例丰富且能够利用商业软件进行校核分析。 　　在内容安排上，本书同时包括了矩阵法及一般有限元法两个方面，前一部分的杆系和梁系矩阵法与材料力学和结构力学等课程联系紧密，方法直观，便于对有限单元离散建立初步的概念。船舶、航空航天、土木等专业的学生对于结构力学是熟悉的，也了解力法和位移法的基本原理，但对于复杂问题，解析计算将十分烦琐或者无法实现，此时利用矩阵法（或称矩阵位移法、直接刚度法）是恰当的。矩阵法是计算结构力学中讨论的主要内容，同时也被看作杆系结构的有限元法，只不过此时控制方程和有关矩阵的推导利用的是材料力学或结构力学的知识。后一部分讲述比较严谨的能量原理和伽辽金法，并重新讨论了杆系和梁系问题，可以与前面的内容对比，此外还介绍了平面问题、平板弯曲问题和动力学问题等有限元法的基础内容。这样的内容安排，便于学生对课程内容进行衔接，学习过程也是由浅入深，先易后难。 　　本书在有限元法基本原理的讲述中注意联系实际工程问题，此外还兼顾了有限元法的数学推导、程序实现和商业软件的应用。理论方法对学生是格外有益的，因为这使他们对有限元法发展背后的数学有了更深的理解，避免了仅熟悉使用商业软件的前后处理，而面对一个新的问题时，则不知道如何建立恰当的模型，也不知道如何检验结果的准确性和有效性。与此同时，在教学中适当融入数学编程工具及商业软件的内容也是很有必要的，其中数学编程软件可以使理论部分的公式推导变得直观高效，也可以对所学的方法进行便捷的编程实现； 商业有限元软件操作方便、可用性强，它在帮助人们快速...