图书介绍

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Matlab有限元结构动力学分析与工程应用
  • 徐斌，高跃飞，余龙编著 著
  • 出版社： 北京：清华大学出版社
  • ISBN：9787302211488
  • 出版时间：2009
  • 标注页数：391页
  • 文件大小：13MB
  • 文件页数：399页
  • 主题词：结构动力学－有限元分析：动力学分析－应用程序，MATLAB

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图书目录

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

3.2.2 MATLAB程序及说明74

3.2.3计算结果76

第4章 等参单元79

4.1一维单元79

4.2四边形单元81

4.3三角形单元84

4.4三维单元85

4.5等参单元用于弹性力学分析的一般格式87

4.6数值积分方法89

4.6.1一维数值积分89

4.6.2二维和三维Gauss积分90

4.7应用问题及MATLAB程序91

第5章 梁与刚架结构106

5.1基本单元分析106

5.1.1 Euler-Bernoulli梁单元106

5.1.2 Timoshenko梁单元109

5.1.3考虑剪切变形的Euler-Bernoulli梁单元112

5.1.4混合梁单元115

5.2平面刚架117

5.3空间刚架120

5.4应用问题与MATLAB程序125

5.4.1静力学问题分析125

5.4.2特征值问题与模态分析151

5.4.3瞬态问题分析161

5.4.4频响分析170

5.5应用问题的MATLAB函数176

第6章 弹性问题211

6.1平面问题211

6.1.1常应变三角形单元211

6.1.2矩形双线性单元219

6.2空间与轴对称问题222

6.2.1常应变四面体单元222

6.2.2轴对称问题225

6.3应用问题与MATLAB程序228

第7章 板结构247

7.1经典薄板弯曲理论247

7.2经典板弯曲元249

7.2.1四节点矩形单元250

7.2.2三节点三角形单元253

7.3剪切变形板元254

7.4具有位移自由度的板元256

7.5混合板元259

7.6杂交板元263

7.7非轴对称超参数壳体单元264

7.7.1曲面单元与映射264

7.7.2位移函数266

7.7.3整体坐标中的应变267

7.7.4局部坐标中的应变与应力268

7.7.5单元刚度矩阵与节点载荷271

7.7.6单元质量矩阵272

7.8复合材料单元273

7.9应用问题与MATLAB程序275

7.9.1求一边固支方板的频率275

7.9.2计算7.7节中介绍壳体单元的单元刚度矩阵281

第8章 工程应用288

8.1结构动力学优化设计288

8.1.1优化问题基本描述288

8.1.2动力学尺寸优化289

8.1.3动力学拓扑优化304

8.2结构振动控制334

8.2.1线性二次型最优控制334

8.2.2线性定常系统的极点配置343

8.2.3线性定常系统的模态控制345

8.3结构边界参数优化设计354

8.4结构故障诊断362

8.4.1基于残余力向量的损伤识别方法363

8.4.2数值验证366

8.5转子动力学分析370

8.5.1 Newmark-β数值算法370

8.5.2影响系数法进行双面转子动平衡373

附录A MATLAB简介377

A.1 MATLAB使用界面377

A.2 MATLAB编程简介378

A.2.1命令文件和函数文件378

A.2.2变量379

A.2.3算术运算符和算术表达式380

A.2.4关系运算符和逻辑运算符382

A.2.5程序流程控制383

A.2.6函数384

A.3稀疏矩阵和符号变量及其运算385

A.3.1稀疏矩阵385

A.3.2符号变量和符号运算387

参考文献390

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