Matlab有限元结构动力学分析与工程应用

作者:徐斌

定价:37元

印次:1-1

ISBN:9787302211488

出版日期:2009.11.01

印刷日期:2009.11.13

图书责编:桑任松

图书分类:零售

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本书共8章,系统地阐述了基于有限元和MATLAB软件的结构动力学计算和它在工程数值仿真中的应用,包括有限元的基本方法和步骤、结构的动力特性和响应分析、单元的质量矩阵和刚度矩阵的建立及典型结构的动力学分析、工程应用和数值仿真等内容。 本书可作为力学、机械、航空航天、土木、水利等专业的本科生和研究生教材,也可作为上述专业教师、工程师和科研人员的参考用书。

前 言   有限元法发展至今天,已成为工程数值分析的有力工具,在理论和实践上均取得了令人瞩目的成就,事实上它已经发展成为工程领域中一门不可或缺的技术。本书采用在当今工程和教育界非常流行的数学软件MATLAB来进行有限元的分析和应用,特别是进行结构的动力学分析。   本书的一大特色是采用MATLAB作为编程平台,利用MATLAB强大的科学计算和符号运算功能,帮助读者轻松跨越繁琐的公式推导和复杂的编程技巧,获得最佳的学习效率。国内基于MATLAB的有限元分析介绍主要停留在静力学问题分析上,很少或较少篇幅涉及动力学分析,基于此,系统、深入地介绍基于MATLAB的结构动力学分析,是本书的主要特色之二。本书除了介绍有限元的基本理论,还将介绍作者多年来基于MATLAB的工程仿真成果,是本书的主要特色之三。   本书详细、系统地介绍基于MATLAB的结构动力学的基本分析,在写作上,采用理论和程序紧密结合的方法,以加强读者的感性认识,更好地理解有限元理论,每章后面都配有丰富和详细的工程仿真和应用实例,这也是诸多与有限元应用有关的本科生、研究生、科研人员和工程技术人员所希望得到的资料。本书不仅能让不懂此软件分析的读者入门,而且能让入门者进阶,最后达到精通,能让精通者应用到工程实际中,解决实际工程计算仿真和应用问题。   本书的内容共分8章和1个附录。第1章主要介绍有限元的基本方法和应用步骤;第2章主要讲述结构的动力特性和响应分析;第3~7章主要介绍各种有限元单元以及各种典型工程结构,包括各种单元的质量矩阵和刚度矩阵的建立以及基本的结构动力学分析(固有频率的求解和动响应分析);第8章...

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第1章  有限元法基础 1

1.1  有限元法简介 1

1.2  建立有限元方程的基本方法 2

1.2.1  加权余量法 2

1.2.2  变分方法 6

1.2.3  Ritz法 8

1.2.4  能量原理 9

1.3  有限元法基本步骤 15

1.3.1  前处理部分 16

1.3.2  计算各单元矩阵和单元节点

载荷向量 18

1.3.3  系统整体刚度、质量、阻尼

矩阵和节点载荷向量 20

1.3.4  施加位移约束条件 23

1.3.5  求解 24

第2章  结构的动力特性和响应分析 26

2.1  动力特性分析 26

2.1.1  矢量迭代法 26

2.1.2  子空间迭代法 27

2.2  时域动力响应分析 28

2.2.1  数值积分法 28

2.2.2  振型叠加法 34

2.3  频响函数分析 38

2.3.1  比例阻尼系统(实模态分析) 38

2.3.2  一般阻尼系统(复模态理论) 39

2.4  应用问题与MATLAB程序 42

2.4.1  结构动力特性分析 42

2.4.2  结构时域动力响应分析 45

2.4.3  结构频响函数分析 49

2.4.4  本实例所用的MATLAB

函数 50

第3章  桁架结构 69

3.1  杆单元 69

3.1.1  局部坐标系下的杆件单元

刚度矩阵 69

3.1.2  坐标转换矩阵 70

3.1.3  单元质量矩阵 72

3.1.4  三维杆单元 72

3.2  算例 73

3.2.1  问题介绍 73

3.... 查看详情

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