Hotline:
0888080290
Điện thoại:
0888080290
Ứng dụng phương pháp phần tử hữu hạn bằng phần mềm MATHCAD
4.5
899
Lượt xem
1
Lượt đọc
Tác giảLưu Nguyễn Nam Hải
ISBN978-604-82-1516-3
ISBN điện tử978-604-82-6215-0
Khổ sách19 x 26,5 cm
Năm xuất bản (tái bản)2015
Danh mụcLưu Nguyễn Nam Hải
Số trang198
Ngôn ngữvi
Loại sáchEbook;Sách giấy;
Quốc giaViệt Nam
Xem đầy đủ
Giới thiệu
Mục lục

Trong thế kỷ XX, lịch sử ghi nhận rất nhiều phát minh quan trọng có ảnh hưởng lớn tới cuộc sống của nhân loại và tạo ra những cuộc cách mạng toàn diện trong các lĩnh vực khoa học công nghệ. Điểm chung của hầu hết các phát minh đột phá như: bản đồ gen, chip điện toán, vật liệu mới, các công nghệ trợ giúp tính toán, quản lý và khai thác cơ sở dữ liệu... đó là khai thác năng lực tính toán tự động của máy tính điện tử để giải quyết các vấn đề phức tạp và thiết yếu.

Trong ngành khoa học công nghệ ứng dụng như xây dựng, cơ khí, cơ điện, thủy công, môi trường... cũng ghi nhận một sự thay đổi toàn diện về công nghệ tính toán. Khởi điểm từ việc công bố ý tưởng về sự giải quyết bài toán phân tích cơ hệ bằng cách rời rạc hóa của Alexander Hrennikoff (1941) và Richard Courant (1942) và sau đó là những bước tính toán được hệ thống hóa thành một phương pháp tính toán mới của Olgierd Zienkiewicz (1947) từ trường Imperial College, Vương quốc Anh, phương pháp Phần tử hữu hạn (Finite Element Method - FEM) hoặc cồn được gọi là phương pháp phân tích dùng phần tử hữu hạn (Finite Element Analysis - FEA). Thời gian sau, phương pháp này được phát triển mạnh mẽ trên phạm vi toàn cầu và trở thành một phương pháp chính thống, rất hiệu quả và có khả năng ứng dụng mạnh mẽ.

Hiện tại, việc sử dụng các phần mềm tự động hóa quá trình phân tích bằng phương pháp phần tử hữu hạn đã trở thành một bước bắt buộc trong quá trình phân tích và thiết kế. Dù nước ta vẫn còn nằm trong danh sách những quốc gia đang phát triển, chưa có đủ điều kiện để du nhập và sử dụng chính thống các phần mềm tính toán thương mại đồ sộ như SAP 2000 Nonlinear, ETABS, STAAD Pro, ANSYS, ABAQUS, SAM CEF.... Nguyên lý cơ bản về phương pháp phần tử hữu hạn đã được đưa vào chương trình đào tạo kỹ sư của các trường công nghệ. Thông thường, môn học này được xác định như là một học phần bổ sung vào giai đoạn chuyên ngành hoặc cơ sở ngành, tự chọn hoặc bắt buộc với thời lượng khoảng 2 tín chỉ.

Cũng do lịch sử phát triển của phương pháp phần tử hữu hạn, có rất nhiều trường phái luận lý hình thành và đều có những thành tựu rõ rệt. Khi các trường phái này du nhập vào Việt Nam, đã thể hiện một số cách trình bày và quan điểm khác nhau trong các tài liệu đã ấn bản. Cùng với sự phức tạp của phương pháp tính toán, sự đa dạng của các tài liệu luận lý khiến sinh viên, các kỹ sư khó có thể có được sự nắm bắt các quan điểm cơ bản phương pháp này một cách rành mạch, rõ ràng và có hệ thống.

Cuốn sách ”ứng dụng phương pháp phần tử hữu hạn bằng phần mềm MathCAD” được viết và biên soạn theo mục tiêu đó.

Xem đầy đủ

MỤC LỤC

Trang
Lời nói đầu3
Chương 1: Tổng quan5
1.1. Nội dung cuốn sách được sử dụng trong những lĩnh vực nào5
1.2. Phương pháp phần tử hữu hạn là gì8
1.3. Quá trình phân tích bằng FEM9
1.4. Diễn giải về phương pháp phần tử hữu hạn12
Chương 2: Phương pháp độ cứng trực tiếp: chia nhỏ sơ đồ tính .14
2.1. Tại sao chúng ta dùng dàn phẳng?14
2.2. Kết cấu dàn15
2.3. Quá trình lý tưởng hóa16
2.4. Các lực và chuyển vị trên liên kết16
2.5. Hệ phương trình độ cứng chủ chốt17
2.6. Các bước chia nhỏ sơ đồ tính18
Chương 3: Phương pháp độ cứng trực tiếp: Kết hợp và kết quả22
3.1. Giới thiệu22
3.2. Kết hợp - Assembly22
3.3. Giải - Solution28
3.4. Quy trình sau phân tích - Postprocessing29
3.5. Kết nối và giải theo giải thuật áp dụng cho máy tính30
Chương 4: Phương pháp độ cứng trực tiếp: Mở rộng34
4.1. Các chuyển vị khác không cho trước34
4.2. Hiệu ứng cơ nhiệt38
4.3. Hiệu ứng tải trọng ban đầu43
Chương 5: Xây dựng phần tử theo sức bền vật liệu45
5.1. Phương pháp công thức hoá (Formulation method)45
5.2. Phương trình độ cứng cho phần tử phức tạp48
5.3. Các phần tử với các đại lượng nội51
Chương 6: Mô hình hóa phần tử hữu hạn: Giới thiệu53
6.1. Các thuật ngữ sử dụng trong FEM53
6.2. Quá trình lý tưởng hoá - Idealization55
6.3. Rời rạc hóa - Discretization57
6.4. Phương pháp phần tử hữu hạn58
6.5. Phân loại các phần tử cơ học61
6.6. Lắp ghép - Assembly62
6.7. Các điều kiện biên62
Chương 7: Mô hình hóa FEM: Chia lưới, tải trọng và điều kiện biên64
7.1. Các ghi chú tổng quát64
7.2. Các chỉ dẫn về sự phân bố của các phần tử64
7.3. Các giải pháp tập trung tải phân bố vào nút66
7.4. Điều kiện biên - Boundary conditions68
7.5. Các điều kiện liền kết với đất - Support conditions68
7.6. Các điều kiện đối xứng và phản xứng70
Chương 8: Điều kiện biên đa bậc tự do72
8.1. Phân loại các điều kiện biên72
8.2. Các phương pháp áp đặt điều kiện biên đa bậc tự do74
8.3. Kết cấu ví dụ74
8.4. Phương pháp khử các thành phần phụ75
Chương 9: Điều kiện biên đa bậc tự do (tiếp theo)82
9.1. Phương pháp Penalty - The penalty method82
9.2. Phương pháp phụ thêm nhân tử Lagrange87
9.3. Phương pháp phụ thêm Lagrang90
9.4. Kết luận91
Chương 10: Siêu phần tử và quan hệ giữa hệ thống tổng quát - Hệ địa phương92
10.1. Khái niệm siêu phần tử92
10.2. Tóm tắt thủ tục phân tích tĩnh học94
10.3. Phân tích quan hệ tổng quát và địa phương97
Chương 11: Biểu thức biến phân của phần tử thanh99
11.1. Sự khởi đầu mới99
11.2. Định nghĩa phần tử thanh99
11.3. Biểu thức biến phân101
11.4. Các phương trình phần tử hữu hạn104
11.5. Tổng quát106
Chương 12: Công thức biến phân của phần tử dầm phẳng107
12.1. Giới thiệu107
12.2. Dầm là gì?107
12.4. Hàm thế năng toàn phần111
12.5. Phần tử dầm112
12.6. Phương trình phần tử hữu hạn113
Chương 13: Bài toán ứng suất phẳng119
13.1. Giới thiệu119
13.2. Diễn giải bài toán ứng suất phẳng121
13.3. Phương trình đàn hồi tuyến tính122
13.4. Phương trình phần tử hữu hạn125
Chương 14: Tấm tam giác ứng suất phẳng tuyến tính128
14.1. Giới thiệu128
14.2. Thuộc tính hình học của tam giác và hệ tọa độ129
14.3. Nguồn gốc của phần tử132
14.4. Kiểm tra sự phù hợp của mô hình toán học135
14.5. Sơ đồ khối trường hợp phần tử tam giác tuyến tính136
14.6. Phép đạo hàm với biến dạng và ứng suất tự nhiên136
Chương 15: Phương pháp đẳng tham số140
15.1. Giới thiệu140
15.2. Phương pháp đẳng tham số140
15.3. Biểu thức đẳng tham số tổng quát142
15.4. Các phần tử tam giác143
15.5. Phần tử tứ giác144
15.6. Tính chất hoàn chỉnh của phần tử đẳng tham số146
Chương 16: Các phần tử tứ giác đẳng tham số153
16.1. Giới thiệu153
16.2. Tính các đạo hàm riêng153
16.3. Tích phân số theo quy tắc Gauss155
16.4. Ma trận độ cứng157
16.5. Cách tính nhanh độ cứng phần tử158
Chương 17: Làm việc với hàm dạng165
17.1. Các yêu cầu165
17.2. Xây dựng trực tiếp các hàm dạng165
17.3. Hàm dạng của phần tử tam giác166
17.4. Hàm dạng phần tử tứ giác169
17.5. Phương pháp này có thể áp dụng mọi trường họp không?171
Chương 18: Các yêu cầu hội tụ của FEM173
18.1. Tổng quan173
18.2. Chỉ số biến phân173
18.3. Điều kiện phù hợp174
18.4. Sự ổn định176
Phụ chương: Sơ lược về MathCAD179
Tài liệu tham khảo192

 

Xem đầy đủ
Bình luận
0/1500 ký tự
Thống kê
Số thành viên:
1013
Đang trực tuyến:
5
Khách:
0
Số lượng sách:
2949