本书由徐荣桥编著,基于MATLAB平台介绍了利用有限元方法进行结构分析及其程序设计,并提供了源代码供读者实践。适合工程和技术领域的专业人士和学生参考使用。
《结构分析的有限元法与Matlab程序设计》是一本深入浅出地介绍有限元法在结构分析中的应用以及如何利用MATLAB进行编程的专业书籍。作者徐荣桥编著,旨在帮助读者掌握有限元法的基本理论,并通过实际的MATLAB编程练习提升其工程计算能力。
有限元法(Finite Element Method, FEM)是一种数值方法,在固体力学、流体力学和热传导等领域广泛应用,用于求解偏微分方程。它将复杂的问题区域划分为相互连接的小单元(有限元),然后对每个小单元进行近似求解,并通过这些单元的结果得到整个问题的解答。这种方法的优点在于能够处理复杂的几何形状和非线性问题,且计算精度高。
MATLAB是一款强大的数学软件,特别适合数值计算、符号运算及图形可视化。在有限元分析中,MATLAB提供了丰富的函数库和用户友好的界面,使得程序设计与结果分析更加便捷。书中提供的源代码是学习者理解和应用有限元法的实践平台;通过运行这些代码,读者可以直观地理解有限元计算的过程,包括网格划分、刚度矩阵组装、边界条件施加、求解线性系统以及后处理等步骤。
书中的例子涵盖了各种结构分析案例,如杆件、梁、板和壳的基本元素分析及不同载荷情况下的模拟。这些实例从简单的1D问题到复杂的2D和3D问题不等,并包括静态分析、动力学分析及热传导等多个方面;通过阅读与运行代码,读者可以了解如何在MATLAB中实现有限元算法,构造并求解大型线性系统以及进行结果的图形化展示。
学习《结构分析的有限元法与Matlab程序设计》不仅可以提升对有限元法的理解,还能增强编程技能。对于从事工程计算、仿真分析或科学研究的人来说,这是一份宝贵的资源;通过实践书中的源代码,读者将能够独立解决实际问题,在有限元领域建立坚实的基础。