有限元分析与CAE技术基础
作者： 张洪武等编著
出版社：清华大学出版社,2004
简介：本书较为系统地介绍了有限元方法及与CAE技术有关的基本知识，内容涉及有限元方法理论基础、算法技术、网格剖分技术、图形后处理技术及CAE软件应用中的若干技术问题等，并对国内外部分重要的CAE软件进行了简要的介绍。
本书可供从事力学、工程结构分析、计算数学与CAE软件工程的研究与开发人员及相关领域的工程技术人员使用和参考，也可作为高等院校相关专业的教材或教学参考书。[menu]目录第1章绪论1.1CAE的基本概念1.2CAE发展历史1.3CAE分析过程及内容1.4CAE产品的关键技术指标1.5CAE软件中的有限元网格剖分1.6CAE软件的后处理系统第2章有限元分析的基础理论与方法2.1引言2.2有限元分析的弹性力学理论基础2.2.1弹性力学的基本控制方程2.2.2有限元分析的变分原理基础2.2.3位移模式有限元法的单元位移模式和形函数2.2.4单元矩阵与向量具体表达形式举例2.3动力学分析有限元法2.3.1动力有限元分析的基本方程2.3.2动力学分析的质量矩阵与阻尼矩阵2.3.3动力特征值问题2.3.4基于频域的动力学问题分析2.3.5减缩动力系统自由度的方法2.4非线性有限元分析2.4.1材料非线性有限元分析2.4.2与时间相关的材料非线性问题分析2.4.3几何非线性问题的有限元分析2.4.4结构屈曲稳定性分析2.4.5接触问题有限元分析2.5热传导问题有限元分析方法2.5.1热传导分析的基本方程2.5.2热传导方程求解的有限元法2.5.3非线性热传导分析的有限元法2.5.4相变热传导问题分析的有限元法2.6电磁问题有限元分析2.6.1电磁问题分析的基本控制方程2.6.2电磁场分析的有限元方程2.6.3二维静态电磁场的有限元分析2.6.4二维瞬态涡流场的有限元分析2.6.5三维瞬态涡流场方程的有限元方程2.6.6电磁储能计算2.6.7电磁力计算2.7一般场问题的有限元分析方法第3章有限元法实施中的若干方法与关键技术3.1矩阵组装与总体方程的形成3.1.1单元刚度矩阵的坐标变换3.1.2总体平衡方程的形成与矩阵组装3.1.3节点编号的优化处理3.2边界条件的处理与总方程求解3.2.1边界条件的处理3.2.2总体方程的求解3.3有限元分析中的常用单元3.3.1空间桁架单元3.3.2空间梁单元3.3.3平面三节点三角形单元3.3.4轴对称问题分析的环单元3.3.5平面矩形单元3.3.6空间四面体单元3.3.7平面等参单元3.3.8空间等参单元3.3.9矩形薄板单元3.3.10三角形薄板单元3.3.11矩形平板壳单元3.3.124节点厚壳单元3.4动力学问题的若干求解方法3.4.1特征值问题的求解方法3.4.2求解振动响应的振型叠加法3.4.3求解振动响应的时域积分方法3.5热传导分析的若干求解技术3.5.1热传导分析的单元构造3.5.2稳态热传导有限元分析的求解算法3.5.3非稳态热传导有限元分析的求解算法3.6非线性有限元分析的基本算法3.6.1直接迭代法3.6.2Newton-Raphson方法3.6.3修正的Newton-Raphson方法3.6.4增量法3.6.5弧长法第4章有限元分析的前处理系统4.1有限元建模4.1.1有限元模型4.1.2几何建模4.1.3网格生成4.1.4物理建模4.2有限元网格生成方法4.2.1有限元网格生成方法综述4.2.2基于AFT方法的任意平面区域的全自动网格剖分4.2.3Delaunay三角化方法4.2.4约束Delaunay三角化方法4.2.5映射法4.2.6基于改进八叉树法的三维有限元网格自动生成4.3有限元网格生成的几个研究领域4.3.1复杂三维组合曲面的有限元网格生成方法4.3.2闭合曲面剖分方法4.3.3网格质量优化4.3.4组合曲面网格剖分算例4.3.5六面体网格生成4.3.6网格生成并行算法4.3.7自适应网格生成方法概述4.4AutoCAD二次开发与CAD／CAE集成4.4.1AutoCAD二次开发的几种常用开发工具比较4.4.2ADS4.4.3ObjectARX4.4.4MCADAPI4.4.5基于扩展实体数据的CAD／CAE集成方法4.4.6有限元建模软件AutoFEM4.4.7AutoFEM系统主要功能与特性第5章CAE软件的后处理系统5.1引言5.2有限元后处理系统的主要功能5.3后处理系统的数据管理5.3.1后处理系统数据管理的特点5.3.2结构模型数据的管理5.3.3计算结果数据的管理5.4后处理系统图形引擎的选取5.4.1OpenGL简介5.4.2OpenGL的基本概念5.4.3OpenGL的特征5.4.4OpenGL的组成5.4.5OpenGL绘图基础5.5有限元后处理系统的图形处理功能的实现5.5.1图形几何变换功能的实现5.5.2网格图的绘制5.5.3消隐图的绘制5.5.4彩色云图的绘制5.5.5等值线图的绘制5.5.6变形图的绘制5.5.7动画图形的绘制5.5.8梁单元相关图形的绘制5.5.9各种标识的显示5.5.10体绘制图形介绍5.5.11基于扫描面的直接体绘制算法5.5.12体绘制算法流程5.5.13矢量场图形基本原理5.5.14矢量场图形数据空间的转换5.5.15矢量场图形算法流程与要点第6章CAE软件的应用6.1CAE软件的选择与使用6.1.1CAE软件的选择6.1.2CAE软件的操作过程6.2CAE软件使用中应注意的问题6.2.1CAE软件进行结构分析的误差来源6.2.2针对结构的力学性态确定对CAE软件的功能需求6.2.3结构的模型化应注意的问题6.2.4结构的模型化中内部连接与边界条件的处理6.2.5CAE软件的前处理与后处理使用中应注意的问题6.3部分CAE软件介绍6.3.1国外部分CAE有限元分析软件简介6.3.2国外部分有限元分析软件分析功能介绍6.3.3国产结构有限元分析及优化设计软件JIFEX介绍参考文献
