机械设计手册

第39篇机械结构的有限元设计

第1章弹性理论与有限元法的基本原理

1弹性力学基本概念39-3

1.1理想弹性体基本假设39-3

1.2弹性理论的基本概念39-3

1.3应力平衡微分方程39-4

1.4几何方程39-4

1.5物理方程39-4

2有限元法的一般格式39-5

2.1有限元法的基本步骤39-5

2.2广义坐标下的有限元格式39-5

第2章平面问题和空间问题的有限元

1.两类平面问题39一7

1.1平面应力问题39-7

1.2平面应变问题39一7

2平面问题的三角形单元39一7

2.1建立过程39-7

2.2分析公式39-9

3.轴对称问题的三角形单元39一11

4.空间问题的四面体单元39-13

第3章等参元的基本原理

1.平面八节与四边形等参元拍39一16

2.一维等参元39-17

3.平面矩形等参元39-18

4.平面三角平等参元39-21

5.三维等参元39-21

6.等参元用于机械结构分析的一般格式39一23

第4章单元形函数的性质

1.形函数的构造原理39-25

1.1常用单元的形函数39一25

1.2形函数的构造规律一一-帕斯卡三角形39-27

2形函数的性质39-28

3用面积坐标表达的形函数39-29

4有限元的收敛准则39-30

5等效节点载荷列阵39-30

5.1单元载荷的移置39-30

5.2结构整体载荷列阵的形成39一31

第5章杆梁问题的有限元

1.杆单元39-32

1.1轴力杆单元39-32

1.2扭转杆单元39一32

2.平面梁单元39-32

3.空间梁单元39-33

3.1空间梁单元的自由度定义39-33

3.2空间梁单元的坐标变换39-34

3.3空间梁单元的单元刚度矩阵39-35

第6章薄板弯曲问题的有限元

1.线弹性薄板理论39-36

1.1薄板弯曲的几何方程39-36

1.2薄板弯曲的物理方程39-36

1.3薄板弯曲的内力矩平衡方程39-37

2.三角形薄板单元39-37

3.用面积坐标表示的三角形板单元39-38

4.四边形薄板单元·39-39

5.用局部坐标表示的四边形板单元39-40

6.考虑剪切的明德林(Mindiin)板单元39-41

第7章壳体问题的有限元

1.基于薄壳理论的轴对称壳体单元39-43

1.1轴对称薄壳理论的基本公式39-43

1.2薄亮截锥单元39-44

本单行本为《数字化设计》，主要介绍弹性理论与有限元法的基本原理、平面问题和空间问题的有限元、等参元的基本原理、单元形函数的性质、杆梁问题的有限元、薄板弯曲问题的有限元、壳体问题的有限元、动力学问题的有限元、非线性问题的有限元、热传导问题的有限元、有限元分析实例等；优化设计算法原理、机构优化设计、机械零件优化设计、模糊优化设计、结构优化设计、形状优化设计、可靠性优化设计、复杂系统优化设计等；并行设计与协同设计概述、并行设计原理、协同设计、数字化产品建模、产品数据管理、能使用的技术与工具、设计实例等；反求工程的概念和流程、反求工程所涉及的主要技术、反求工程的应用领域、反求测量系统简介、应用实例、反求设计全过程实例等；快速成型设备发展简况、快速原型技术流程、几种典型的快速成型技术、快速成型技术的应用、快速成型相关软件技术、主要快速成型产品介绍及应用实例、快速成型技术的发展方向等；计算机辅助设计概论、几何变换和图形处理基础、CAD的分析计算和仿真、计算机绘制工程图样和数据交换标准、三维CAD的产品模型数据交换标准、CAD系统的人工智能技术、软件开发的一般步骤与文档编写、软件文档编制规范推荐等。

适读人群 ：从事机械设计、制造、维修及有关工程技术人员作为工具书使用，也可供大专院校的有关专业师生

　　《机械设计手册第5版单行本》系列图书是以曾荣获中国出版政府奖提名奖，中国机械工业科学技术奖一等奖等国家及行业重量级奖项的《机械设计手册第5版》为基础，本着方便读者查阅、降低读者购买成本为宗旨而出版的经典再版图书。本套丛书共41分册，内容涵盖机械常规设计、机电一体化设计与机电控制、现代设计方法及其应用等内容，具有系统全面、信息量大、内容现代、凸显创新、实用可靠、简明便查、便于携带和翻阅等特色。
　　《机械设计手册单行本 数字化设计》供从事机械设计、制造、维修及有关工程技术人员作为工具书使用，也可供大专院校的有关专业师生使用和参考。