本书由介绍了弹性力的基本假设、基本理论和基本方程。介绍了基于弹性力学基本方程的有限元基本概念、单元基本方程和解题方法。介绍了有限元中常用的单元，如平面三角形单元、四边形单元、轴对称单元、空间四面体单元、六面体单元、杆梁单元、板壳单元、结构动力学问题的有限元基本方程和求解方法。本书介绍了在大型有限元分析软件ANSYSWorkbench中进行有限元数值模拟和分析的方法，以实例方式，介绍了ANSYSWorkbench的操作方法和求解有限元问题的基本方法和步骤。通过本书的学习，读者可掌握弹性力学及有限元的基本理论和基本方程，掌握应用ANSYSWorkbench进行有限元数值模拟和仿真的操作方法，并应用弹性力学及有限元的基本理论，对ANSYSWorkbench数值计算和仿真结果的合理性、有效性进行判断。本书适合作为高校研究生、本科生的教材，也适合作为工程设计人员的参考书。 前言第1篇弹性力学及有限元第1章绪论1.1弹性力学的内容1.2弹性力学的基本假设和解题基本方法1.3有限元的发展简况1.4有限元法的基本思路和求解方法1.4.1有限元法的基本思路1.4.2有限元法的求解步骤1.4.3有限元法的优缺点1.5通用有限元软件结构简介参考文献第2章弹性力学基本方程2.1弹性力学的基本假设和基本概念2.1.1弹性力学的基本假设2.1.2弹性力学的几个基本概念2.2弹性力学基本方程2.2.1静力平衡方程和剪应力互等定理 2.2.2力的边界条件2.2.3应力状态分析 2.2.4几何方程及应变协调方程 2.2.5物理方程（广义胡克（Hooke）定律）——应力与应变的关系2.2.6弹性力学问题的解题方法2.2.7平面应力问题和平面应变问题2.2.8弹性体的位能2.2.9虚位移原理与最小位能原理 2.3强度理论概述习题参考文献第3章平面问题有限元法3.13节点三角形单元的有限元方程3.1.13节点三角形单元的位移函数和形函数3.1.23节点三角形单元的应变和应力3.1.33节点三角形单元的基本方程——节点力与节点位移的关系3.1.43节点三角形单元刚度矩阵的性质及力学意义3.1.5非节点载荷的移置3.1.6总体刚度矩阵的建立与分析3.1.7边界约束条件的处理3.1.8支反力的计算3.1.9主应力、主方向的确定及计算结果的整理3.1.10平面问题有限元法举例3.24节点矩形单元3.2.14节点矩形单元的位移函数3.2.24节点矩形单元的应变与应力3.2.34节点矩形单元的刚度矩阵和基本方程3.2.4非节点载荷的移置3.2.5总体有限元基本方程和总体刚度矩阵的建立3.36节点三角形单元3.3.16节点三角形单元的面积坐标3.3.26节点三角形单元的位移函数和形函数3.3.36节点三角形单元的应变与应力3.3.46节点三角形单元的刚度矩阵和基本方程3.3.5非节点载荷的移置3.3.6总体有限元基本方程和总体刚度矩阵的建立3.4平面等参元简介3.4.14节点任意四边形单元的位移函数和形函数3.4.2二维等参单元的数学分析3.4.3二维等参元的应变、应力、刚度矩阵和等效节点力3.4.48节点四边形等参元3.5高斯数值积分简介3.5.1一维高斯积分3.5.2二维和三维高斯积分3.6平面单元精度的比较习题参考文献第4章轴对称问题有限元法简介4.1轴对称问题的基本概念和基本方程4.2轴对称三角形单元4.2.1轴对称3节点三角形单元的含义4.2.2位移函数4.2.3单元的应变和应力4.2.4单元的基本方程——节点力与节点位移间的关系4.2.5单元的刚度矩阵4.2.6非节点载荷的移置4.2.7单元的集合4.2.8应变、应力分量的计算习题参考文献第5章空间问题有限元法5.1引言5.24节点四面体单元5.2.14节点四面体单元的位移函数和形函数5.2.24节点四面体单元的应变和应力5.2.34节点四面体单元的基本方程和刚度矩阵5.2.44节点四面体单元非节点载荷的移置5.2.5总体有限元基本方程和总体刚度矩阵的建立5.310节点四面体单元5.3.1四面体单元的体积坐标5.3.210节点四面体单元的位移函数和形函数5.3.310节点四面体单元的应变和应力5.3.410节点四面体单元的基本方程和刚度矩阵5.3.54节点48自由度四面体单元简介5.48节点六面体单元5.4.18节点六面体单元的位移函数和形函数5.4.28节点六面体单元的应变和应力5.4.38节点六面体单元的基本方程和刚度矩阵5.4.4非节点载荷的移置方法 5.520节点六面体单元5.5.120节点六面体单元的位移函数和形函数5.5.220节点六面体单元的应变和应力5.5.320节点六面体单元的基本方程和刚度矩阵5.6空间单元精度的比较5.7空间问题等参元简介5.7.1空间问题等参元的数学分析5.7.2六面体等参元简介5.7.3四面体等参元简介习题参考文献第6章杆单元和梁单元简介6.1杆单元简介6.1.1一维杆单元6.1.2平面杆单元6.1.3空间杆单元6.2梁单元简介6.2.1与坐标轴平行的平面梁单元6.2.2平面梁单元6.2.3空间梁单元习题参考文献第7章板单元和壳单元简介7.1薄板的基本方程7.1.1薄板的基本假设7.1.2薄板的位移函数7.1.3薄板的应变分量和曲率7.1.4薄板的应力分量7.1.5薄板的内力矩7.2矩形板单元简介7.2.1矩形板单元的位移函数7.2.2矩形板单元的应变7.2.3矩形板单元的应力7.2.4矩形板单元的刚度矩阵7.2.5矩形板单元的等效节点力7.3三角形板单元简介7.3.1三角形板单元的位移函数7.3.2三角形板单元的应变、应力和刚度矩阵7.4壳单元简介7.4.1壳单元与板单元的区别7.4.2三角形壳单元7.5结构单元与实体单元的连接简介7.5.1位移约束方程7.5.2结构单元与实体单元的连接习题参考文献第8章结构动力学问题有限元法8.1动力学有限元方程8.2质量矩阵和阻尼矩阵8.2.1质量矩阵8.2.2阻尼矩阵8.3无阻尼自由振动特征值问题的求解8.3.1固有频率和固有振型8.3.2固有振型的性质8.4动力学有限元方程的求解方法——直接积分法8.4.1中心差分法8.4.2纽马克法8.5动力学有限元方程的求解方法——振型叠加法8.6动力学有限元方程求解方法稳定性和计算精度的比较习题参考文献第2篇ANSYS Workbench软件应用第9章ANSYS Workbench 14.5 概述9.1ANSYS Workbench 14.5 简介9.2ANSYS Workbench 14.5 的图形用户界面9.2.1菜单栏9.2.2工具箱9.3ANSYS Workbench 14.5基本操作9.4Workbench与CAD软件集成设置习题参考文献第10章ANSYS Workbench几何建模及案例解析10.1DesignModeler几何建模简介10.2DesignModeler图形用户界面10.2.1菜单栏10.2.2工具栏10.2.3导航树10.3DesignModeler几何建模案例解析10.4DesignM