Phương pháp phần tử hữu hạn sử dụng Matlab

/ Phương pháp phần tử hữu hạn sử dụng Matlab

Đọc thử

4.5

2859

Lượt xem

Đã bán

Chọn sản phẩm

Sách giấy

163.000₫

Sách điện tử
(ebook)

1 Tháng

1 Tháng
3 Tháng
6 Tháng
Vĩnh viễn

31.000₫

Thành tiền 163.000₫

Tác giả:

Nguyễn Thời Trung

xem thêm

Danh sách tác giả

Nhà Xuất Bản Xây Dựng

Nhà phát hành tin cậy

Thông tin xuất bản

Năm XB:	2015	Loại sách:	Sách giấy; Ebook;
Khổ sách:	19 x 26.5 (cm)	Số trang:	365
Quốc gia:	Việt Nam	Ngôn ngữ:	vi
Mã ISBN:	978-604-82-1501-9	Mã ISBN Điện tử:	978-604-82-3398-3

Giới thiệu
Mục lục

Ngày nay, phương pháp phần tử hữu hạn (PP-PTHH) đã được biết đến là phương pháp số thông dụng nhất để mô hình và mô phỏng các bài toán trong khoa học kỹ thuật. Để vận dụng thành thạo công cụ này, người kỹ sư cần được trang bị một quá trình chặt chẽ từ mô hình, mô phỏng, phân tích đến thiết kế, tạo mẫu, kiểm tra và sản xuất. Trong đó, việc áp dụng các kỹ thuật số để tính toán mô phỏng nhanh và chính xác giữ một vai trò quan trọng then chốt. Điều này đã không ngừng thúc đẩy việc nghiên cứu, phát triển và ứng dụng PP-PTHH hơn 60 năm qua.

Do tầm quan trọng của PP-PTHH, công tác giảng dạy và nghiên cứu môn học này đang trở nên rất cần thiết tại các trường đại học khối kỹ thuật ở Việt Nam. Vì vậy việc ra đời giáo trình này cũng nằm trong xu hướng tất yếu đó. Giáo trình được viết dựa trên kinh nghiệm nghiên cứu, giảng dạy và hướng dẫn nghiên cứu khoa học của nhóm tác giả trong suốt 10 năm qua tại nhiều trường Đại học và Viện nghiên cứu khác nhau như Đại học Khoa học Tự nhiên (ĐHQG-TpHCM), Đại học Bách Khoa (ĐHQG- TpHCM), Đại học Tôn Đức Thắng, Đại học Mở Tp HCM, Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật TpHCM, Đại học Việt Đức, Đại học Công nghệ TpHCM (HUTECH), Viện Cơ học và Tin học ứng dụng, v.v...

Nội dung giáo trình nhằm cung cấp những kiến thức cơ bản của PP-PTHH cho các sinh viên đại học năm cuối, kỹ sư/cử nhân, học viên cao học, nghiên cứu sinh khối Kỹ thuật. Bên cạnh kiến thức thông dụng của PP-PTHH được triển khai cho các phần tử cơ bản trong cơ học vật rắn biến dạng tuyến tính [như phần tử hai chiều (2D), phần tử ba chiều (3D), dàn, dầm và khung], chúng tôi giới thiệu cách tiếp cận toán học đơn giản trong PP-PTHH, nhằm giúp người đọc làm quen với các thuật ngữ và công cụ toán học cần thiết khi phân tích và đánh giá độ chính xác các kết quả số của PP- PTHH. Ngoài ra, các kỹ thuật hậu xử lý cũng được trình bày nhằm phân tính tường minh các ứng suất, biến dạng trong các loại phần tử khác nhau.

Giáo trình được biên soạn gồm 10 chương với nội dung như sau:

+ Chương 1: Giới thiệu phương pháp phần tủ hữu hạn.

+ Chương 2: Phương trình ứng xử cơ học của vật rắn và kết cấu.

+ Chương 3: Cơ sở lý thuyết của phương pháp phần tử hữu hạn

+ Chương 4: Giới thiệu Matlab

+ Chương 5: Phần tử tam giác tuyến tính và tứ diện tuyến tính

Lời nói đầu	3
Chương 1. Giới thiệu về phương pháp phần tử hữu hạn
1.1. Giới thiệu chung	5
1.2. Các bước cơ bản trong PP-PTHH	5
1.3. Đặc điểm của PP-PTHH	6
Chương 2. Phương trình ứng xử cơ học của vật rắn và kết cấu
2.1. Giới thiệu	7
2.2. Các công thức cho vật rắn ba chiều	7
2.3. Các công thức cho vật rắn hai chiều	12
2.4. Các công thức cho phần tử dàn	15
2.5. Các công thức cho dầm Euler - Bernoulli	17
2.6. Các công thức cho dầm Timoshenko	21
2.7. Một số nhận xét cần thiết	22
Chương 3. Cơ sở lý thuyết của phương pháp phần tử hữu hạn
3.1. Quy trình tổng quát của PTHH	24
3.2. Các không gian cần thiết cho PP-PTHH	28
3.3. Dạng yếu và các đặc tính của nghiệm	39
3.4. Rời rạc miền bài toán: tạo một không gian hữu hạn chiều	43
3.5. Xấp xỉ hàm chuyển vị	45
3.6. Tạo các hàm dạng	47
3.7. Thành lập hệ phương trình rời rạc	59
3.8. Quá trình lắp ghép thực tế dựa trên phần tử bằng PP-PTHH	64
3.9. Giải hệ phương trình rời rạc và xác định các đại lượng cần tìm	75
3.10. Nghiệm PP-PTHH: sự tồn tại, duy nhất, sai số và hội tụ	77
3.11. PP-PTHH cho bài toán động lực học	81
3.12. Tích phân Gauss	88
3.13. Các ghi chú	116
Chương 4. Giới thiệu Matlab
4.1. Giới thiệu	117
4.2. Giao diện và một số thao tác cơ bản của Matlab	117
4.3. Các hàm liên quan đến đại số ma trận	120
4.4. Các hàm phân tích dữ liệu	126
4.5. Các câu lệnh có điều kiện if và các vòng lặp for, while	129
4.6. Hàm	131
4.7. Các lệnh vẽ cơ bản	134
Chương 5. Phần tử tam giác tuyến tính và tứ diện tuyến tính
5.1. Giới thiệu	140
5.2. Phần tử tam giác tuyến tính (T3)	140
5.3. Phần tử tứ diện tuyến tính (T4)	152
5.4. Các ví dụ	166
5.5. Bài tập	189
Chương 6. Phần tử đẳng tham số
6.1. Giới thiệu	202
6.2. Phần tử tam giác tuyến tính 3-nút và khái niệm “đẳng tham số”	203
6.3. Phần tử đẳng tham số tổng quát	205
6.4. Một số phần tử đẳng tham số trong miền 1D	207
6.5. Một số phần tử đẳng tham số trong miền 2D	208
6.6. Một số phần tử đẳng tham số trong miền 3D	212
6.7. Ma trận chuyển vị - biến dạng cho các phần tử đẳng tham số	223
6.8. Ma trận độ cứng phần tử cho phần tử trong hệ tọa độ Descart	225
6.9. Ma trận khối lượng phần tử cho phần tử trong hệ tọa độ Descart	230
6.10. Véc-tơ tải phần tử cho phần tử trong hệ tọa độ Descart	233
6.11. Các ví dụ	237
6.12. Bài tập	254
Chương 7. Hậu xử lý của phương pháp phần tử hữu hạn
7.1. Giới thiệu	255
7.2. Đánh giá biến dạng (hay ứng suất) của các điểm bên trong phần tử	255
7.3. Đánh giá các biến dạng (hay ứng suất) tại nút	258
7.4. Các chuẩn đánh giá sai số	264
7.5. Trường biến dạng (hay ứng suất) hồi phục (Recovery)	273
7.6. Các ví dụ	277
7.7. Bài tập	289
Chương 8. Phương pháp phần tử hữu hạn cho dàn
8.1. Giới thiệu	290
8.2. Phần tử dàn tuyến tính trong hệ tọa độ địa phương	291
8.3. Phần tử dàn tuyến tính trong hệ tọa độ tổng thể	294
8.4. Ví dụ số	299
8.5. Bài tập	307
Chương 9. Phương pháp phần tử hữu hạn cho dầm
9.1. Giới thiệu	311
9.2. PP-PTHH cho dầm Euler - Bernoulli trong hệ tọa độ địa phương	311
9.3. PP-PTHH cho dầm Timoshenko trong hệ tọa độ địa phương	318
9.4. Ví dụ	324
9.5. Bài tập	332
Chương 10. Phương pháp phần tử hữu hạn cho khung
10.1. Giới thiệu	333
10.2. PP-PTHH cho khung phẳng	333
10.3. PP-PTHH cho khung không gian	339
10.4. Ví dụ	346
10.5. Bài tập	354
Tài liệu tham khảo	356