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第一章 有限元法的基本概念1

第一节 概述1

第二节 有限元的发展及常用软件介绍1

第三节 有限元分析的基本步骤3

第二章 杆系结构有限元法9

第一节 平面桁架有限元法9

第二节 平面刚架有限元法17

第三节 空间刚架有限元法26

第四节 化工热力管系结构有限元分析31

第五节 石油井架有限元分析36

第三章 弹性力学平面问题有限元法41

第一节 三节点三角形单元41

第二节 四节点矩形单元49

第三节 高次三角形单元和矩形单元52

第四节 平面等参数单元56

第五节 计算例题64

第四章 弹性力学轴对称问题有限元法66

第一节 三节点三角形环状单元66

第二节 四边形环状等参数单元70

第三节 计算实例72

第五章 弹性力学空间问题有限元法74

第一节 常应变四面体单元74

第二节 二次四面体单元77

第三节 六面体单元79

第四节 空间等参数单元81

第五节 射孔套管承载能力有限元分析85

第六节 井口装置承压本体空间问题有限元分析87

第六章 板壳问题的有限元法90

第一节 薄板弯曲问题的基本公式90

第二节 矩形薄板单元93

第三节 三角形薄板单元97

第四节 平面壳体单元101

第五节 轴对称壳体单元104

第六节640m3锥顶储罐结构应力分析106

第七节 输油管线三通应力的有限元分析109

第八节1×104m3拱顶油罐顶板的结构应力分析111

第七章 弹性稳定问题的有限元分析116

第一节 梁单元的几何刚度矩阵116

第二节 板单元的几何刚度矩阵119

第三节 整体分析122

第四节 杆件结构算例123

第五节 弹性薄板算例124

第八章 结构动力学问题的有限元法127

第一节 动力学方程127

第二节 单元质量矩阵129

第三节 阻尼矩阵131

第四节 特征值问题及其解法132

第五节 结构动力学方程的求解133

第六节 钢丝绳抽油杆瞬态动力学分析138

第九章 材料非线性有限元法142

第一节 非线性有限元问题的求解方法142

第二节 非线性弹性力学问题147

第三节 弹塑性应力—应变关系151

第四节 弹塑性问题的求解方法160

第五节 杆系结构的塑性分析164

第十章 几何非线性问题有限元法167

第一节 非线性问题的简述167

第二节 几何非线性问题的一般性讨论167

第三节 大挠度板单元的切线刚度矩阵169

第四节 非线性三维单元的切线刚度矩阵173

第五节 大位移三维实体单元177

第六节 双重非线性—弹塑性大位移问题179

第十一章接触非线性有限元分析180

第一节 概述180

第二节 接触问题有限单元法的基本概念181

第三节 接触问题求解的一般过程185

第四节 接触问题的罚函数法187

第五节 接触问题的间隙单元法193

第六节 管道螺纹连接处接触应力分析197

第七节 双层套箍式加氢反应器壳体接触应力分析199

第八节 卡箍型快开盲板结构应力分析202

第九节 电泵机组花键轴花键处应力分析204

第十节 急冷锅炉壳程筒体法兰和管箱法兰间接触应力分析208

第十二章 石油钻采管柱非线性有限元分析211

第一节 概述211

第二节 钻采管柱接触非线性静力学分析的间隙元理论218

第三节 钻采管柱纵横弯曲问题有限元分析理论227

第四节 钻柱振动模态分析的有限单元法230

第五节 钻柱非线性瞬态动力学的有限单元法236

第六节 钻采管柱力学工程应用243

第十三章 管道内旋转细长梁固液耦合动力学分析258

第一节 管道内旋转细长梁固液耦合理论258

第二节 管道内旋转细长梁固液耦合程序及计算格式263

第三节 管道内旋转细长梁固液耦合计算结果及分析267

第十四章 管束与轴向流多场耦合数值计算方法研究274

第一节 概述274

第二节 管束与轴向流多场耦合瞬态动力学模型及求解方法275

第三节 基于分布式PC机的管束多场耦合计算方法278

第四节 管束与轴向流多场耦合瞬态响应算例及分析280

参考文献284