基本信息
本書由清華大學機械工程系主任、教授、博士生導師曾攀編著。本書以基本變數、基本方程、求解原理、單元構建、典型例題、MATLAB程式及算例、ANSYS算例等一系列規範性方式來描述有限元分析（FEA，Finite Element Analysis）的力學原理、程式編制以及實例套用；給出的典型實例都提供了完整的數學推演過程以及ANSYS實現過程。
內容簡介
全書包括兩大部分，共分9章。第1部分為有限元分析基本原理，包括第1∽5章，內容有：緒論、有限元分析過程的概要、桿梁結構分析的有限元方法、連續體結構分析的有限元方法、有限元分析中的若干問題討論；第2部分為有限元分析的典型套用領域，包括第6∽9章，內容有：靜力結構的有限元分析、結構振動的有限元分析、傳熱過程的有限元分析、彈塑性材料的有限元分析。本書以基本變數、基本方程、求解原理、單元構建、典型例題、MATLAB程式及算例、ANSYS算例等一系列規範性方式來描述有限元分析的力學原理、程式編制以及實例套用；給出的典型實例都提供了完整的數學推演過程以及ANSYS有限元分析 實現過程。本書的基本理論闡述簡明扼要，重點突出，實例豐富，書中的兩部分內容相互銜接，也可獨立使用。適合於大學高年級學生作為課程教材，也適合於不同程度的讀者進行自學；對於希望在MATLAB程式以及ANSYS平台進行建模分析的讀者，本書更具備參考價值。本書就有限元分析中基本單元的MATLAB程式、ANSYS算例的編程提供有配書光碟（CD-ROM），以方便讀者使用。本書的讀者對象為機械、力學、土木、水利、航空航天等專業的高年級本科生、工程技術人員、科研工作者。
出版信息
書名：有限元基礎教程
作者：曾攀
出版社：高等教育出版社
出版時間：2009.7
ISBN：978-7-04-025841-7
開本：787×960 16開
印張：24.5
定價：39.30（含光碟）
目錄
第1部分 有限元分析基本原理
第1章 緒論
1.1 概況
1.2 有限元方法的歷史
1.3 有限元分析的作用
第2章 有限元分析過程的概要
2.1 有限元分析的目的和概念
2.2 一維階梯桿結構問題的求解
2.3 有限元分析的基本流程
2.4 有限元分析的特點
2.5 本章要點
第3章 桿梁結構分析的有限元方法
3.1 桿梁結構分析的工程概念
3.2 桿件有限元分析的標準化表征與算例
3.2.1 桿件分析的基本力學原理
3.2.2 局部坐標系中的桿單元描述
3.2.3 桿單元的坐標變換
3.2.4 桿單元分析的MATLAB程式
3.2.5 桿結構分析的算例
3.3 梁件有限元分析的標準化表征與算例
3.3.1 梁件分析的基本力學原理
3.3.2 局部坐標系中的平面梁單元
3.3.3 平面梁單元的坐標變換
3.3.4 空間梁單元及坐標變換
3.3.5 梁單元的常用等效節點載荷
3.3.6 梁單元分析的MATLAB程式
3.3.7 梁結構分析的算例
3.4 套用：橋樑結構的ANSYS參數化分析
3.4.1 橋樑結構描述
3.4.2 基於ANSYS的桁架橋樑結構分析
3.5 本章要點
3.6 習題
第4章 連續體結構分析的有限元方法
4.1 連續體結構分析的工程概念
4.2 連續體結構分析的基本力學原理
4.3 平面問題有限元分析的標準化表征
4.3.1 平面問題的3節點三角形單元描述
4.3.2 平面問題的4節點矩形單元描述
4.3.3 平面問題3節點三角形單元的MATLAB程式
4.3.4 平面問題4節點矩形單元的MATLAB程式
4.4 軸對稱問題有限元分析的標準化表征
4.4.1 軸對稱問題的基本變數及方程
4.4.2 3節點三角形軸對稱單元（環形單元）
4.4.3 4節點矩形軸對稱單元（環形單元）
4.5 空間問題有限元分析的標準化表征
4.5.1 空間問題的4節點四面體單元描述
4.5.2 空間問題的8節點正六面體單元描述
4.5.3 空間問題4節點四面體單元的MATLAB程式
4.5.4 空間問題8節點正六面體單元的MATLAB程式
4.6 形狀映射參數單元的一般原理和數值積分
4.6.1 兩個坐標系之間的三個方面的變換
4.6.2 參數單元的三種類型
4.6.3 參數單元剛度矩陣計算的數值積分
4.7 平面問題分析的算例
4.7.1 平面3節點三角形單元分析的算例
4.7.2 平面4節點四邊形單元分析的算例
4.8 空間問題分析的算例
4.8.1 空間4節點四面體單元分析的算例
4.8.2 空間8節點六面體單元分析的算例
4.9 本章要點
4.10 習題
第5章 有限元分析中的若干問題討論
5.1 單元的節點編號與總剛度陣的存儲頻寬
5.2 單元形狀函式與剛度矩陣係數的性質
5.2.1 形狀函式的性質
5.2.2 剛度矩陣係數的性質
5.3 邊界條件的處理與支反力的計算
5.4 單元位移函式構造與收斂性要求
5.4.1 選擇單元位移函式的一般原則
5.4.2 關於收斂性問題
5.4.3 位移函式構造的收斂性準則
5.5 C0型單元與C1型單元
5.6 有限元分析結果的性質與節點應力的平均處理
5.6.1 有限元分析結果的下限性質
5.6.2 共用節點上應力的平均處理
5.7 高階單元的構建
5.7.1 一維高階單元
5.7.2 二維高階單元
5.7.3 三維高階單元
5.8 提高計算精度的h方法和p方法
5.9 本章要點
5.10 習題
第2部分 有限元分析的典型套用領域
第6章 靜力結構的有限元分析
6.1 連續體平面問題的MATLAB有限元分析程式
6.1.1 程式原理
6.1.2 完整的MATLAB程式原始碼
6.2 受均勻載荷方形板的有限元分析
6.3 自主程式開發與ANSYS前後處理器的銜接
6.4 工程套用：預應力萬噸液壓機機架的參數化建模與分析
6.4.1 模鍛液壓機的描述
6.4.2 8萬t模鍛液壓機主牌坊的簡化模型的有限元分析
6.5 習題
第7章 結構振動的有限元分析
7.1 結構振動分析的基本原理
7.1.1 結構振動分析的基本方程
7.1.2 結構振動的有限元分析列式
7.1.3 常用單元的質量矩陣
7.2 汽車懸掛系統的振動模態分析
7.3 帶有張拉的繩索的振動模態分析
7.4 機翼模型的振動模態分析
7.5 習題
第8章 傳熱過程的有限元分析
8.1 傳熱過程分析的基本原理
8.1.1 傳熱過程的基本方程
8.1.2 穩態傳熱過程的有限元分析列式
8.1.3 熱應力問題的有限元分析列式
8.2 平面矩形板的穩態溫度場分析
8.3 金屬材料凝固過程的瞬態傳熱分析
8.4 溫度變化下的結構熱應力分析
8.5 習題
第9章 彈塑性材料的有限元分析
9.1 彈塑性材料分析的基本原理
9.1.1 彈塑性材料的物理方程
9.1.2 基於全量理論的有限元分析列式
9.1.3 基於增量理論的有限元分析列式
9.1.4 非線性方程求解的Newton-Raphson（N-R）疊代法
9.2 三桿結構塑性卸載後的殘餘應力分析
9.3 懸臂樑在循環載入作用下的彈塑性分析
9.4 習題
各章典型例題、求解原理、MATLAB算例、ANsYS算例目錄
參考文獻
附錄A MATLAB程式的基本操作
附錄B ANSYS程式的基本操作
附錄C 常用材料的力學性能
附錄D 常用材料的熱力學參數
附錄E 英制單位和米制單位的換算表
中文名詞索引
英文名詞索引
單元及編程索引
