计算固体力学

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黄海明,郭然 著
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  • 力学分析
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出版社: 科学出版社
ISBN:9787030419606
版次:1
商品编码:11556803
包装:平装
开本:32开
出版时间:2014-10-08
页数:204
正文语种:中文

具体描述

内容简介

《计算固体力学=Computational Solid Mechanics》介绍加权余量法、有限元法、边界元法、无网格法和离散元法,特别对有限元法做了详尽的阐述,包括线性、材料非线性、几何非线性、动力学问题和热分析问题等内容。《计算固体力学=Computational Solid Mechanics》共11章,第1章介绍加权余量法,第2~8章介绍有限元法,第9章介绍边界元法,第10章介绍无网格法,第11章介绍离散元法。《计算固体力学=Computational Solid Mechanics》内容取材广泛、层次分明、概念清晰、适用性强。

目录

目录
前言
绪论1
思考4
第1章加权余量法5
1��1微分方程的等效积分5
1��2加权余量法的基本原理6
1��3离散的伽辽金弱形式18
思考21
第2章弹性力学平面问题有限元法22
2��1位移模式23
2��2单元应变矩阵27
2��3单元应力矩阵28
2��4单元刚度矩阵29
2��5载荷移置33
2��6整体分析34
2��7误差及收敛性38
2��8非协调元与杂交元39
思考40
第3章变换单元42
3��1等参变换42
3��2裂纹尖端奇异单元51
3��3无限域边界的处理58
3��4复合单元59
思考60
第4章工程中常用的结构单元61
4��1杆单元与梁单元62
4��2板壳单元69
4��3轴对称单元78
4��4空间单元82
思考88
第5章动力学问题的有限元法89
5��1单元的动力学方程89
5��2单元的质量矩阵91
5��3单元的阻尼矩阵92
5��4结构的动力学方程93
5��5模态分析94
5��6基于时域法的瞬态响应分析97
5��7基于频域法的随机振动与疲劳分析104
思考112
第6章几何非线性问题的有限元法113
6��1非线性方程组的一般解法114
6��2几何非线性问题的单元平衡方程118
6��3大位移问题增量形式的解法120
6��4非线性接触的处理方法123
思考127
第7章材料非线性问题的有限元法128
7��1弹塑性的本构关系128
7��2弹塑性有限元分析133
7��3蠕变有限元分析135
思考138
第8章热分析有限元法139
8��1热传导方程139
8��2稳态导热有限元方程140
8��3瞬态导热有限元方程143
8��4热应力分析146
思考147
第9章边界元法148
9��1边界元法概述148
9��2边界积分方程150
9��3离散化边界元方程156
9��4快速多极算法160
思考163
第10章无网格法164
10��1无网格法概述164
10��2无网格形函数的构造方法166
10��3系统离散方程的建立170
思考174
第11章离散元法175
11��1离散元法的基本思想176
11��2离散元法的单元模型176
11��3离散元法的数值实现177
思考179
参考文献180
附录有限元程序181

精彩书摘

绪论
固体力学主要研究在各种外界因素作用下可变形体内部各点所产生的位移、应力、应变以及破坏等的规律;假设研究对象中的位移、应变、应力等为空间或时间的连续函数,借助于数学方法将其研究问题转化成相应的偏微分方程边值问题或初边值问题。用微分方程来描述工程技术问题是科学的一大成果,其求解一直贯穿于固体力学的发展阶段。
固体力学遇到的数理模型是复杂多样的,其计算方法已经历了三个发展时期:解析方法、古典数值方法和现代数值方法。
在固体力学发展初期,科学家针对基本方程和边界条件的定解问题提出了许多解析方法,如应力函数法、试凑法(反逆和半逆法)及复变函数法等,这些方法所解决的主要是一些简单的弹性力学问题、稳定问题及后来出现得极少的塑性力学问题。除了少数简单固体力学问题外,解析方法是不可行的。随着固体力学自身的发展及实际工程问题的出现,许多复杂的问题求解开始逐渐引入近似的求解方法。与传统解析方法对数学的完美要求相比,近似解法更注重在工程问题中的实用性。古典数值方法在数学形式上就是利用近似解代替精确解,近似解不一定严格满足基本方程或边界条件,即放松了对解的限制。历史上最早采用的数值方法是有限差分法,从微分方程出发,将连续的定解区域用有限个离散点构成的网格来代替,用泰勒展开式将原方程和定解条件中的微商用不同时间或空间点差商来近似,把原微分方程和边界条件的求解转变为求解一个线性代数方程组,从而得到原问题在离散点上的近似解,再利用插值方法便可以得到整个区域上的近似解。另一种近似方法是基于等效积分的数值方法。例如,瑞士科学家里兹于1908年将里兹法作为一种有效方法提出,基于变分法(积分方程)中最小势能原理或虚位移原理,选择一个满足位移边界条件的近似函数,对泛函求驻值,得到一组线性代数方程,从而获得问题的近似解。另外,苏联数学家伽辽金于1915年发明了伽辽金法,采用微分方程对应的等效积分弱形式,选择满足位移边界条件(与力边界条件)的近似函数,并把近似函数中基函数或形函数为权函数,得到一组线性代数方程,可得问题的近似解。这种方法属于加权余量法。里兹法和伽辽金法均用有限自由度体系近似代替了无限自由度体系,两者在某个特定的条件下是等效的。有限差分法、里兹法、伽辽金法等近似解法的出现表明固体力学从初期的单纯理论研究逐渐转入到实际工程应用之中。但是,还存在不满意之处:有限差分法局限于规则的差分网格,如正方形、矩形或正三角形网格等;里兹法和伽辽金法选择的近似函数必须满足整个求解区域,当研究对象是一个复杂的结构或具有复杂几何形状,近似函数不易得到满足;所以古典数值方法对于模拟复杂边界的二维或三维问题有一定难度。现代数值方法则抛弃了这种在整个求解域上选取近似函数的思想,求解模型中采用了“离散化”的思想,近似函数仅需在局部满足微分方程。基于变分法或加权余量法,提出了流行的有限单元法、边界单元法、无网格法等。20世纪60年代,计算机技术的出现和应用为标志着固体力学计算的一个飞跃,使固体力学的现代数值方法进入了前所未有的深度与广度。电子计算机应用的飞速发展,以及计算方法的不断改进和完善,促成了计算固体力学学科的诞生。计算固体力学是采用离散化的数值方法,并以电子计算机为工具,求解固体力学中各类问题的学科。借助于计算机,有限元法与有限差分法相辅相成,已成为现代工程计算中不可缺少的强有力工具。但是,有限差分法只看到了节点的作用,没有注意到连接节点的单元所起到的作用;有限元法吸取了有限差分法中离散化处理的内核,又继承了变分计算中选择插值函数并对区域进行积分的合理方法,并且充分估计了单元对节点参数的贡献,使计算结果更为精确。因而,在工程计算中,以有限元法为核心的现代数值方法得到了广泛的应用。计算固体力学应用到的工程问题及其求解的特点:(1) 静力学问题。离散化后归结为求解线性代数方程组,常见于求解结构的应力和变形。(2) 特征值问题。离散化后归结为求解矩阵的特征值和特征向量问题,常见于求解结构或系统的频率和振型、稳定极限载荷和屈曲形状 。(3) 动态响应问题。离散化后得到一常微分方程组,可直接数值积分或利用先求得特征向量将它转换为一组互不耦合的常微分方程,再进行时间积分求解。常见于求解结构的振动和弹性波的传播。(4) 非线性问题。例如,黏弹(塑)性等物理非线性问题、大变形和后屈曲等几何非线性问题,一般采用增量解法将它们转化为一系列线性问题求解。(5) 含裂纹的非连续问题。可采用奇异单元模拟裂纹尖端的应力场。(6) 复合材料和结构的非均质问题。目前,对此类问题求解还不完善,正在发展之中。(7) 多场耦合问题。对此类问题求解也在发展之中。计算固体力学研究和应用的领域不断扩大,随计算机技术的发展,解题能力成数量级地提高。例如,借助计算机,已能对整个“鸟巢”、整艘航空母舰,或整架飞机等工程问题进行详细分析,并得到满意结果。计算固体力学的发展,既有其学科自身的要求,也有实际工程问题的推动。1997年9月,钱学森先生给予清华大学力学系赠言:“随着力学计算能力的提高,用力学理论解决设计问题成为主要途径,而试验手段成为次要的了。由此展望21世纪,力学加电子计算机将成为工程设计的主要手段。” 计算固体力学的发展方向是:在数值方法方面,利用多种数值方法的优点,取长补短,提高大型系统的非线性分析、随机分析、耦合分析等算法的精度和效率,改进其稳定性和收敛性;在应用方面,充分利用计算机图像、数据库、人工智能等技术,并可与优化设计、可靠性设计等相结合,发展多功能、自动化的通用或专用工程软件系统,将突破经典力学的框架,继而渗入到诸如生物力学、量子力学等领域,形成新的交叉学科。本书将讨论线性、材料非线性、几何非线性、动力学问题和热分析问题;涉及加权余量法、有限元法、边界元法、无网格法和离散元法等,主要介绍这些方法的基本原理和概念。鉴于研究生曾学过“数值分析”、“线性代数”与“弹性理论”,为了避免重复,不再赘述有限差分法、矩阵算法和变分法。著名的有限元法、边界元法既可以从变分原理推出,也可以用加权余量法推出。已经证明,加权余量法用于存在泛函极值的微分方程与泛函极值是等价的,遗憾的是,至今还有一部分微分方程没有找到对应的泛函。换句话说,直接针对原始微分方程推导出来的加权余量法比变分法更有优势,这是因为它也适用于不能给出泛函(需对其求极小值)的那些问题。既然加权余量法包容了变分原理中泛函极值、有限元法、边界元法等的最普遍原理,它更容易推广应用到不同微分方程的其他问题,所以本书以加权余量法开篇。有限元法是当代计算固体力学应用的核心,着墨最多。边界元法是对有限元法的补充,二者取长补短,其耦合计算方法将来也许是个发展方向,故将边界元法作为单独章节进行核心技术的介绍。目前,无网格法是计算固体力学研究领域的前沿热点,出生较晚,有待成长,甚至有些概念的“名字”还在争议之中。无网格法有许多优点,甚至有专家预测无网格法将成为继有限元法之后新一代的数值方法。所以,安排在边界元法章节之后,单独介绍无网格法,便于启迪这方面的研究。不论有限元法、边界元法,还是无网格法,均是基于连续介质力学基础之上,在非连续介质力学领域的计算又如何呢?离散元法就是该领域数值计算方法的典型代表,主要用来模拟大量颗粒在给定条件下如何运动。在计算机的辅助下,离散元法甚至可以完成模拟“介于流体和固体之间的颗粒或者粉末”受力与运动分析。离散元法的应用已扩展到连续介质及连续介质向非连续介质转化的力学问题。例如,冲击、侵彻等动载荷作用下材料的破坏。为了知识点的全面性,在计算固体力学的篇尾,把离散元法作为其扩充部分。思考1�� 有限差分法的优缺点各是什么?2�� 计算固体力学的生命力如何?3�� 回忆虚位移原理、虚功原理、最小势能原理、里兹法。4�� 什么是自然变分原理和广义变分原理?弹性力学最小势能原理和最小余能原理都属于自然变分原理。在自然变分原理中试探函数事先应满足规定的条件。例如,最小势能原理中位移试探函数应事先满足几何方程和给定的位移边界条件;最小余能原理中应力试探函数应事先满足平衡方程和给定的外力边界条件。如果这些条件未事先满足,则需要利用一定的方法将它们引入泛函。这类变分原理称为约束变分原理,或广义变分原理。利用广义变分原理可以扩大选择试探函数的范围,从而提高利用变分原理求解数学物理问题的能力。第1章加权余量法第1章加权余量法〖1〗1��1微分方程的等效积分应用科学和工程问题往往可以归结为:在一定边界条件、初始条件下,求解问题的控制微分方程(组)。微分方程(组)可以是常微分方程、偏微分方程,线性的或非线性的。例如,某一应用科学问题中的控制微分方程式及边界条件分别为A(u)-f=0(V域)
B(u)-g=0(Γ边界)(1��1��1)
式中,u为待求的函数;A、B为微分算子;f、g为不含u的已知函数。微分方程组(1��1��1)的等效积分形式∫V��1A(u)-fdV+∫Γ��2B(u)-gdΓ=0(1��1��2)
式中,��1、��2为任意函数,也称为权函数。由于��1、��2为任意函数,上式与微分形式(1��1��1)是完全等价的。假设微分方程组(1��1��2)中A的微分算子为n阶,对微分方程组的等效积分形式(1��1��2)进行m次分部积分,得到微分方程组(1��1��1)等效积分弱形式∫VC(��1)E(u)dV+∫ΓD(��2)F(u)dΓ=0(1��1��3)分部积分后,微分算子E、F为n-m阶,微分算子C、D为m阶。将微分方程转化为弱形式,这个弱并不是弱化对方程解的结果,而是弱化对解方程的要求,具体是弱化待求函数u的连续性,当然这种弱化是以提高权函数的连续性为代价的。权函数为选择的已知函数,能够满足分部积分方法对权函数连续性要求。这种弱化换来了以下好处:(1) 降低对未知函数 u的连续性的要求,从而可以在更广泛的范围内选择试探函数;(2) 对连续介质问题,便于有限元构造单元和插值函数;(3) 在物理上更符合实际问题对未知函数 u连续性的要求。如果在微分方程的等效积分弱形式中,对场函数和任意权函数的连续性要求是相同的,则称为微分方程的对称等效积分弱形式;如果对场函数和任意权函数的连续性要求是不相同的,则称为微分方程的非对称等效积分弱形式。以二维稳态热传导问题的微分方程和边界条件等效的积分弱形式(1��1��4)进行说明。-∫eΩ�郸�1�祒λx�礣�祒+�郸�1�祔λy�礣�祔-��1QdΩ
+∫Γ1+2+3��1λx�礣�祒nx+λy�礣�祔nydΓ
+∫Γ2��2λx�礣�祒nx+λy�礣�祔ny-qdΓ
+∫Γ3��3λx�礣�祒nx+λy�礣�祔ny-h(Tf-Ts)dΓ=0(1��1��4)
式中,e表示单元范围内积分;Ω为体积;T为单元边界;h为换热系数;Tf为环境温度;Ts为壁面温度;λx、λy、λz为导热系数;Q为内热源密度。热传导系数λ以其自身出现,而场函数温度T则以一阶导数形式出现,因此它允许在域内热传导系数以及温度的一阶导数出现不连续,但这在微分方程中是不允许的。同时,积分弱形式对函数温度T的连续性要求的降低是以提高权函数的连续性要求为代价的,由于原来对权函数�疾⑽蘖�续性要求,但是适当提高对其连续性要求并不困难,因为它们是可以选择的已知函数。这种降低对函数温度T连续性要求的做法在近似计算中,尤其是在有限单元法中是十分重要的。值得指出的是,从形式上看弱形式对函数温度T的连续性要求降低了,但对实际的物理问题却常常较原始的微分方程更逼近真解,因为原始微分方程往往对解提出了过分平滑的要求。例题1推导固支梁弯曲问题微分方程等效的积分弱形式。解固支梁弯曲问题微分方程及边界条件EJd4wdx4-q=0,x∈(0,l)w=0,dwdx=0,x=0,l如果不考虑边界条件,引入任意函数�甲魑�权函数,微分方程的等效积分形式如下:∫l0�糆Jd4wdx4-qdx=0,x∈(0,l)
对该等效积分形式要求域内�嘉�三阶导数连续,很难实现。进行2次分部积分,得到微分方程的等效积分弱形式:∫l0d2�糳x2EJd2wdx2dx-∫l0�紂dx+�糆Jd3wdx3l0-d�糳xEJd2wdx2l0=0

前言/序言


《计算固体力学》:一本涵盖广泛的经典著作 《计算固体力学》是一部系统深入地阐述固体力学数值计算方法的经典著作。本书旨在为读者提供一个坚实的理论基础和丰富的实践指导,帮助理解和掌握如何利用现代计算技术解决复杂的固体力学问题。本书内容严谨、逻辑清晰,既适合作为高等院校相关专业(如力学、土木工程、机械工程、航空航天工程、材料科学等)的教材,也为从事工程计算、科研开发的专业人士提供了宝贵的参考。 核心内容与结构安排 本书围绕“计算固体力学”这一核心主题,从基础理论到高级应用,层层递进,环环相扣。全书结构安排合理,力求全面覆盖该领域的重要知识点。 第一部分:基础理论与数学准备 绪论与学科概览: 本部分首先引出现代工程实践中固体力学问题的重要性,以及计算方法在解决这些问题中的关键作用。介绍计算固体力学的基本概念、发展历程、研究范畴以及与其他学科(如数值分析、高性能计算、材料科学)的联系。明确本书的学习目标和预期成果。 连续介质力学基础: 深入回顾和阐述连续介质力学的基本概念,包括应力、应变、本构关系等。重点讲解张量分析、微分几何在描述固体变形中的应用。推导支配固体变形的平衡方程、几何方程和物理方程,为后续的数值方法建立理论基础。 数值分析方法入门: 鉴于计算固体力学高度依赖数值计算技术,本部分将对读者进行必要的数值分析基础知识的梳理。包括线性代数方程组的求解(直接法与迭代法)、非线性方程组的求解、插值与逼近、数值积分与微分等。这些基础方法是构建有限元、有限差分等数值方法的基石。 弹性力学基本方程: 详细介绍线弹性力学的基本方程,包括Navier方程、 Airy应力函数法等解析解方法。虽然本书侧重数值方法,但对解析解的掌握有助于理解问题的本质和验证数值结果的准确性。 第二部分:核心数值方法详解 有限元方法(FEM): 这是本书最为核心和详尽的部分。 变分原理与最小势能原理: 讲解如何从能量原理出发,推导出有限元法的基本方程。详细阐述伽辽金法、加权余量法等离散化技术。 单元插值与形函数: 介绍不同类型单元(如杆单元、梁单元、三角形单元、四边形单元、实体单元)的构建,以及形函数的选择与性质。重点讲解线性、二次插值等。 单元刚度矩阵与载荷向量的形成: 详细推导各种典型单元的刚度矩阵和等效节点载荷向量。 整体刚度矩阵的组装与求解: 讲解如何将所有单元的局部刚度矩阵组装成全局刚度矩阵,并讨论边界条件的处理方法。重点讲解求解大型稀疏线性方程组的各种算法。 应力与应变的计算: 讲解如何在获得节点位移后,计算单元内的应力与应变。 高阶单元与奇异单元: 探讨如何提高有限元方法的精度,以及如何处理裂纹等奇异性问题。 二维与三维问题: 分别详细介绍二维平面应力、平面应变问题以及三维实体问题的有限元分析方法。 有限差分方法(FDM): 差分格式的建立: 介绍如何利用泰勒级数展开,将偏微分方程转化为代数方程组。 网格划分与边界条件: 讨论不同类型的网格划分方式,以及有限差分方法中边界条件的实现。 求解方法: 介绍求解有限差分方程组的直接法(如追赶法)和迭代法。 应用场景: 阐述有限差分方法在某些特定问题上的优势,以及与有限元方法的对比。 边界元方法(BEM): 基本思想与积分方程: 介绍边界元方法的核心思想,即只对边界进行离散化,从而降低计算维度。详细推导边界积分方程。 边界单元的构建与求解: 介绍边界单元的形成、边界荷载的表示以及方程组的求解。 优势与局限性: 分析边界元方法在处理半无限域问题、线性均匀介质问题等方面的优势,以及其局限性。 第三部分:高级主题与扩展应用 动力学分析: 动力学方程: 讲解如何从静态平衡方程扩展到动力学方程,包括惯性力和阻尼力项。 模态分析: 介绍自由振动分析,求解系统的固有频率和振型。 瞬态响应分析: 讲解如何求解系统在任意载荷作用下的时程响应,包括直接积分法和模态叠加法。 稳态响应分析: 介绍系统在周期性载荷作用下的稳态响应。 非线性分析: 几何非线性: 讲解大变形、大转动等引起的几何非线性问题,以及求解方法(如增量法、牛顿-拉夫逊法)。 材料非线性: 介绍塑性、损伤、蠕变等材料非线性行为的本构模型,以及相应的数值求解策略。 接触非线性: 详细阐述多体接触问题,包括接触状态的判断、摩擦模型的处理以及求解技术。 断裂力学计算: 裂纹尖端奇异性: 介绍裂纹尖端的应力强度因子(K值)和J积分等概念。 裂纹扩展模拟: 讲解如何利用数值方法模拟裂纹的萌生与扩展,包括虚拟裂纹扩展法(VCCT)等。 热-固耦合分析: 耦合方程组: 介绍固体力学和传热学方程的耦合形式,以及各自的数值离散化方法。 耦合分析的求解: 探讨直接耦合与间接耦合的求解策略,以及温度载荷对结构应力应变的影响。 杆件、梁、板、壳结构分析: 一维、二维、三维结构的离散化: 针对不同维度的结构,细化有限元方法的单元构建和方程组形式。 典型工程实例: 结合桥梁、建筑、航空器部件等实际工程问题,演示如何应用计算固体力学进行分析。 并行计算与高性能计算在计算固体力学中的应用: 探讨如何利用并行计算技术加速大规模、复杂固体力学问题的求解,包括并行算法的设计与实现。 模型验证与不确定性分析: 介绍如何通过对比解析解、实验数据以及采用高级方法(如概率有限元)来评估计算结果的可靠性。 贯穿全书的特点 理论与实践并重: 本书不仅深入讲解理论背景和数学推导,更注重与实际工程问题的结合。每章通常包含丰富的例题和习题,引导读者将所学知识应用于解决实际工程挑战。 清晰的数学推导: 所有重要的公式和方程都经过严谨的数学推导,力求让读者理解“为什么”这样做,而非仅仅“怎么做”。 广泛的适用性: 本书介绍的方法和理论适用于多种材料模型(线弹性、弹塑性、粘弹性等)和各种边界条件,能够处理静态、动态、非线性等复杂问题。 循序渐进的难度: 从基础概念到高级应用,本书内容安排遵循由浅入深、由易到难的原则,确保读者能够逐步掌握复杂知识。 丰富的案例研究: 书中穿插了大量来自不同工程领域的案例研究,生动展示了计算固体力学在解决实际问题中的强大能力。 总结 《计算固体力学》是一部集理论深度、方法广度与实践指导性于一体的力学领域的权威著作。它系统地呈现了将复杂物理现象转化为可计算模型,并利用现代计算技术求解的完整流程。本书的出版,为培养新一代具备深厚计算能力的固体力学专业人才,以及推动相关工程技术的进步,提供了坚实的基础和重要的理论支撑。阅读和掌握本书内容,将极大地提升读者在结构分析、材料设计、故障诊断以及新材料研发等方面的理论水平和实践能力。

用户评价

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这本书真是太令人惊艳了!我一直对“计算固体力学”这个领域充满好奇,但又担心它会过于枯燥乏味,充斥着晦涩难懂的数学公式。然而,当我翻开这本书的扉页,我的担忧瞬间烟消云散。作者以一种非常生动有趣的方式,将原本抽象的力学概念具象化,仿佛在我眼前构建了一个个立体的力学模型。每一章节的引入都充满了悬念和启发性,让人迫不及待地想知道接下来会发生什么。我尤其喜欢作者在讲解有限元分析时,那种层层递进的逻辑,从最基本的单元概念,到复杂的插值函数,再到单元刚度矩阵的构建,每一步都讲解得详详细细,并且配以大量的图示,让我这个初学者也能轻松理解。书中还穿插了许多经典的工程案例,比如桥梁的受力分析、飞机的结构设计等等,这些真实世界的应用让我深刻体会到计算固体力学在现代工程中的重要性,也激发了我进一步深入学习的动力。读这本书,我感觉自己不再是被动地接受知识,而是主动地参与到力学世界的探索之中,充满了发现的乐趣。

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坦白说,我曾经对学习“计算固体力学”望而却步,认为它是一门极其枯燥乏味的学科,充满了抽象的数学概念和冗长的公式推导。然而,这本书彻底颠覆了我的看法。作者的写作风格非常轻松活泼,他用一种近乎讲故事的方式,将“计算固体力学”背后的故事娓娓道来。我尤其喜欢书中对历史发展脉络的梳理,让我了解了这项技术是如何一步步发展到今天的,以及背后有哪些杰出的科学家做出了贡献。更让我惊喜的是,书中还穿插了许多趣味性的知识点,例如,通过计算分析,揭示了某些历史建筑的巧妙设计原理,或者解释了某些自然现象的力学成因。这些生动有趣的例子,让我感觉“计算固体力学”不再是冷冰冰的公式,而是与我们的生活息息相关的有趣学科。这本书让我重新认识了“计算固体力学”,并且燃起了我对它的浓厚兴趣,我迫不及待地想去了解更多相关的知识。

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这本书的出版,无疑为计算固体力学领域的研究者们提供了一个宝贵的学习平台。作者以其深厚的学术功底和丰富的实践经验,为我们呈现了一部集理论性、系统性和前沿性于一体的力作。书中不仅涵盖了计算固体力学的经典理论,如位移法、应力法、有限元法等,还对近年来发展迅速的新型数值方法进行了深入的介绍,例如无网格法、光滑粒子动力学法等。这些方法的引入,为解决传统方法难以处理的复杂问题提供了新的思路和手段。我特别注意到书中对大规模并行计算的探讨,以及如何在高性能计算平台上高效实现复杂力学问题的求解,这对于当今的工程计算而言具有极其重要的指导意义。此外,作者在书中还详细阐述了数值模拟结果的验证与置信度评估问题,强调了实验验证的重要性,这对于提高数值模拟的可靠性具有不可估量的价值。总而言之,这是一本思想深刻、内容丰富、具有高度参考价值的学术专著。

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刚开始接触计算固体力学时,我感到非常无从下手,感觉像是在一片迷雾中行走。但是,自从我读了这本书,我仿佛找到了一盏指路明灯。作者的讲解方式非常独特,他不仅仅是罗列公式,更是通过大量的比喻和类比,将复杂的概念变得易于理解。例如,他将有限元分析中的“节点”比作网络的连接点,将“单元”比作微小的构成部分,让我一下子就抓住了核心思想。书中还提供了许多动手实践的例子,配合着清晰的代码示例,让我能够边学边练,将理论知识转化为实际操作能力。我发现,通过书中提供的练习,我能够更好地理解每一个算法背后的原理,并且能够自己动手解决一些小的力学问题。这种“学以致用”的感觉让我非常有成就感。这本书不仅让我掌握了计算固体力学的基本技能,更重要的是,它培养了我独立解决问题的能力,让我对接下来的学习和研究充满了信心。

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这是一本为真正对计算固体力学有深入研究需求的人士量身打造的著作。它并非市面上那种浅尝辄止的科普读物,而是直击核心,深入浅出地剖析了该领域的理论基石和前沿进展。作者在理论推导上极为严谨,逻辑链条清晰,每一个公式的出现都有其必然性,并且都伴随着详细的解释和背景分析。我尤其欣赏作者在处理非线性问题时的细致入微,无论是材料非线性还是几何非线性,书中都提供了详尽的数值算法和实现策略,这对于我目前正在进行的研究项目来说,简直是雪中送炭。此外,书中对各种边界条件和初始条件的设定也进行了深入探讨,这在实际工程计算中至关重要,直接影响到计算结果的准确性。我还在书中看到了关于高级数值技术,如自适应网格细化和多尺度建模的介绍,这些内容极大地拓宽了我的视野,让我对计算固体力学的未来发展有了更清晰的认识。这本书的深度和广度都令人印象深刻,绝对是该领域的研究者和工程师不可或缺的参考资料。

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有限元基础书 值得研究研究

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太贵了,书很薄,不划算。

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书太薄了,不过质量不错,就是有点贵

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书太薄了,不过质量不错,就是有点贵

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有限元基础书 值得研究研究

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这书太贵了,200页不到啊,内容有点像大纲类的,没有充分展开啊。

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有限元基础书 值得研究研究

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这本书不厚,但里面的内容讲的很透彻

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这本书不厚,但里面的内容讲的很透彻

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