高等计算力学PDF|Epub|txt|kindle电子书版本网盘下载

高等计算力学PDF格式电子书版下载

注意：本站所有压缩包均有解压码： 点击下载压缩包解压工具

第0章 弹性力学和有限元法基本理论1

0.1弹性力学基本方程1

0.2弹性力学问题的建立与求解3

0.3弹性体的能量原理6

0.4有限元分析的基本过程8

0.4.1单元位移模式8

0.4.2单元刚度阵和有限元方程的建立9

0.4.3整体有限元方程的组装10

0.4.4边界条件的引入与方程的求解10

0.5有限元法的一般化——加权余值法11

第一篇 小变形弹塑性计算力学15

第一章 应变与应力、一维弹塑性力学模型15

1.1应变张量与应力张量15

1.2不变量和偏张量16

1.3π平面的概念20

1.4一维弹塑性力学模型20

1.4.1金属的简单拉压实验结果21

1.4.2应力-应变关系的简化模型23

第二章 弹塑性屈服条件和本构关系26

2.1屈服条件26

2.1.1材料变形的基本假设26

2.1.2屈服条件的一般形式26

2.2几个常用的屈服条件28

2.2.1 Tresca屈服条件28

2.2.2 Mises屈服条件29

2.2.3 Tresca与Mises屈服条件的比较30

2.2.4最大偏应力屈服条件（双剪应力屈服条件）30

2.2.5 Mohr-Coulomb屈服条件31

2.3本构关系的一般论述32

2.3.1应力率与应变率32

2.3.2加卸载准则34

2.3.3有关材料性质的几个假设35

2.4增量型本构关系36

2.4.1增量型本构方程的一般形式36

2.4.2本构关系的一些常用表达式37

2.5全量理论40

第三章 弹塑性问题的有限元法43

3.1材料非线性问题有限元方程的一般形式43

3.2弹塑性问题有限元方程的建立47

3.3屈服面奇点的处理51

3.4弹塑性问题的计算方法51

3.4.1增量切线刚度法的计算原理52

3.4.2切线刚度阵的形成52

3.4.3增量切线刚度法的计算步骤53

3.5弹塑性有限元程序总体设计53

3.5.1弹塑性程序的基本流程54

3.5.2数值例题55

3.5.3主要变量56

3.5.4主程序58

3.5.5主要子程序功能60

第二篇 有限变形计算力学67

第四章 连续介质力学基础67

4.1引言67

4.1.1指标记法67

4.1.2张量记法67

4.1.3矩阵记法68

4.1.4 Voigt记法68

4.2连续介质的运动与变形69

4.2.1 Euler和Lagrange坐标70

4.2.2位移、速度和加速度70

4.2.3变形梯度72

4.3连续介质的应变75

4.3.1 Green应变张量75

4.3.2变形率76

4.3.3变形率与Green应变的关系77

4.3.4应变的前推和后拉变换78

4.4连续介质的应力79

4.4.1几种应力定义79

4.4.2应力之间的转换80

4.4.3应力的客观率82

4.5连续介质力学的守恒方程83

4.5.1质量守恒84

4.5.2线动量守恒85

4.5.3角动量守恒86

4.5.4能量守恒86

第五章 连续介质力学中的本构关系88

5.1单轴应力-应变曲线88

5.1.1单轴拉伸实验88

5.1.2大应变90

5.1.3体积压缩性的影响90

5.2有限变形的弹性本构模型91

5.2.1 Kirchhoff材料91

5.2.2次弹性材料92

5.2.3超弹性材料92

5.3几种常用的超弹性材料本构模型93

5.3.1各向同性超弹性材料93

5.3.2 Neo-Hooke材料94

5.3.3 Mooney-Rivlin材料95

5.3.4主轴超弹性模型95

5.4弹-塑性材料模型95

5.4.1塑性变形95

5.4.2用Cauchy应力表示的次弹-塑性本构模型96

5.4.3小应变的弹塑性公式97

5.4.4用Kirchhoff应力表示的J2塑性流动理论98

5.5超弹-塑性材料模型99

5.5.1变形梯度的乘法分解99

5.5.2超弹性势能和应力100

5.5.3 Neo-Hooke超弹性-J2流动理论100

第六章 有限变形有限元法103

6.1 Lagrange与Euler网格103

6.2 UL格式有限元公式107

6.2.1基本控制方程107

6.2.2弱形式107

6.2.3有限元离散108

6.2.4质量矩阵111

6.2.5单元内部节点力的计算111

6.3常用的UL格式单元112

6.3.1 2节点一维单元112

6.3.2 3节点三角形单元114

6.3.3四边形单元和其他二维等参单元118

6.3.4三维等参单元121

6.3.5轴对称四边形单元123

6.4 TL格式的有限元公式124

6.4.1控制方程125

6.4.2通过转换获得TL有限元方程125

6.4.3 TL格式的弱形式126

6.4.4有限元半离散化127

6.4.5 TL格式的内部节点力算法129

6.5常用的TL格式单元129

6.5.1 2节点一维线性位移单元129

6.5.2二维杆131

6.5.3三角形单元132

6.5.4二维等参单元133

6.5.5三维单元134

6.6连续介质力学的ALE描述135

6.6.1 ALE描述135

6.6.2 ALE描述与Euler和Lagrange描述的关系138

6.6.3 ALE描述中的基本方程138

6.7 ALE有限元法139

6.7.1连续方程的弱形式139

6.7.2动量方程的弱形式140

6.7.3有限元近似140

6.7.4有限元矩阵方程141

第七章 有限变形有限元程序实现143

7.1超弹性模型的有限元列式143

7.2非线性问题的求解方法146

7.2.1平衡方程的线性化146

7.2.2 Newton-Raphson迭代法147

7.2. 3线性搜索法147

7.3不可压缩问题的处理148

7.3.1平均膨胀法149

7.3.2 B-bar法151

7.3.3强化应变法151

7.4几种超弹性材料模型的数学表示152

7.5程序实现156

7.6有限变形超弹性有限元程序159

7.6.1主程序159

7.6.2主要子程序介绍168

7.7数值算例174

第三篇 高等计算力学专题185

第八章 非线性断裂力学有限元法185

8.1引言185

8.2断裂力学基本理论185

8.2.1线弹性断裂力学186

8.2.2弹塑性断裂力学189

8.3静态断裂参数的计算190

8.4断裂力学中的奇性单元191

8.5应力强度因子的提取194

8.6T力的提取196

8.7裂纹扩展分析197

8.7.1最大切应力准则197

8.7.2最大释放率准则198

8.7.3 K11=0准则198

第九章 基于LS-DYNA的复合材料高速冲击模拟199

9.1 LS-DYNA的历史199

9.2复合材料的应用199

9.3 LS-DYDA中的复合材料模型200

9.3.1复合材料损伤模型201

9.3.2单层板损伤模型202

9.3.3复合材料弹塑性损伤模型205

9.3.4其他复合材料模型206

9.4复合材料高速冲击分析的模拟指南206

9.4.1网格划分及单元206

9.4.2沙漏控制207

9.4.3复合材料的模拟207

9.4.4层裂模拟208

第十章 分子动力学模拟212

10.1纳米力学概述212

10.1.1分子动力学模拟213

10.1.2蒙特卡罗模拟213

10.1.3准连续介质法213

10.1.4原子结构力学方法214

10.2分子动力学的基本理论214

10.2.1分子动力学基本方程214

10.2.2原子间作用势函数216

10.2.3截断半径218

10.3分子动力学模拟方法219

10.3.1几何模型的建立219

10.3.2初始条件和边界条件220

10.3.3温度调控222

10.3.4压力调控224

10.4时间积分算法和时间步长226

10.4.1时间积分算法226

10.4.2时间步长227

10.5分子动力学模拟过程227

10.6多尺度模拟方法230

附录A矢量与张量的基本知识231

A.1矢量和张量231

A.1.1矢量及其运算231

A.1.2张量及其运算232

A.2四阶各向同性张量的逆的表达式234

A.3张量分析236

附录B关键词索引238

参考文献241