前言

有限元法（FEM）作为一种通用的数值计算方法，从20世纪50年代发展至今，以其理论基础坚实、通用实用性强等优点，被广泛应用于工程实际的数值仿真。其应用范围已从最初的固体力学和结构分析领域扩展到流体力学、传热学、电磁学、声学等领域，从简单的静力分析发展到动态分析、非线性分析、多物理场耦合分析等复杂计算。尤其是随着计算机辅助技术的快速发展和各种成熟的有限元软件产品得到广泛应用，有限元法连同计算机辅助设计（CAD）和计算机辅助制造（CAM）已成为数字化设计与制造技术的核心，被公认为是提高产品及工程设计质量和效率的最有效工具。目前，已被普遍列为工科院校机械工程、工程力学、土木工程等众多专业的研究生必修课程和本科选修课程。

本书是全国工程硕士专业学位教育指导委员会推荐教材。全书力图全面、系统地介绍有限元法的基本概念、基础理论、有限元建模方法及工程实际应用，使理论和实际应用有机地结合起来，让读者不仅对有限元理论方法有较全面的了解，更重要的是学会如何使用有限元法解决实际问题。本书分为两篇，第一篇由第1~10章组成，介绍有限元法的基本理论和方法； 第二篇由第11~16 章组成，介绍有限元建模基本技术及基于ANSYS软件的工程应用。具体内容为： 第1，2章介绍有限元法的理论基础，包括有限元法的基本思想、基础理论及有限元解的特性； 第3~10章介绍线弹性力学问题、非线性弹塑性问题及温度场问题的有限元法，包括平面问题、轴对称问题和空间问题、杆梁结构系统、薄板弯曲问题、等参单元与数值积分、动力学问题、温度场问题以及非线性弹塑性问题； 第11~14章介绍有限元建模技术，包括有限元模型构成、有限元建模基本流程、模型简化技术、有限元网格划分技术、边界条件的处理及模型检查等； 第15，16章介绍ANSYS软件的基本应用和基于ANSYS 软件的有限元分析工程应用实例，包括ANSYS软件介绍、ANSYS应用案例及基于ANSYS的工程应用。 

考虑到面向工程硕士和工程技术人员的特点，本书力求突出概念、简练易懂，可操作性强，书中提供了大量图示说明和实例，以求直观易读。同时，为了便于读者深入学习，对有限元法有较全面的了解，对必要的数学力学基础方面做了简要的介绍。

本书第1~5章、第10~15章由华中科技大学胡于进编写，第6~9章由华北电力大学王璋奇编写，第16 章由胡于进和王璋奇共同编写； 华中科技大学王学林教授对全书进行了仔细审阅，提出了许多宝贵意见，在此表示感谢。

在本书的编写过程中，参考了大量论文和专著以及相关网页资料，同时，本书提供的实例大多来源于作者科研工作中的部分内容，相关人员也曾参与其工作，在此一并表示感谢。

由于编者水平有限，书中难免存在不妥甚至错误之处，敬请读者批评指正。