計算結構力學/普通高等教育“十一五”國傢級規劃教材 epub pdf mobi txt 電子書 下載 2024

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編輯推薦

　　本書是筆者二十多年來在同濟大學從事這門課程教學所用教材的基礎上寫成的。書中主要包括三方麵的內容：一是杆係結構矩陣分析的原理，包括結構靜力分析的矩陣方法和動力、穩定性和非綫性分析的有限單元法；二是結構分析程序的設計原理與應用軟件，包括平麵桁架、平麵剛架靜力分析和剛架動力、穩定性分析程序的設計與應用軟件，以及結構非綫性分析程序的設計原理；三是結閤微型計算機介紹上述結構計算程序的工程應用。

內容簡介

　　《計算結構力學》主要介紹杆係結構矩陣分析的基本原理、結構分析程序的設計方法以及計算程序的實際應用等三方麵的內容，旨在使讀者學會結構的計算機分析。全書共分7章，分彆介紹杆係結構靜力分析的矩陣方法和動力、穩定性和非綫性分析的有限單元法；平麵桁架、平麵剛架靜力分析和剛架動力、穩定性分析程序的設計與應用以及結構非綫性分析程序的設計方法等。書中配有上機實習指導材料，各章均有豐富的例題和習題。《計算結構力學》可作為高等工業院校工程結構類和力學類等專業“計算結構力學”課程的教學用書，也可供有關專業工程技術人員參考。

作者簡介

　　硃慈勉（Zhu Cirrilan），同濟大學土木工程學院教授，工學博士，博士研究生導師，結構力學研究室主任，曾任國傢教育部高等學校力學基礎課程教學指導分委員會委員，上海市土木工程學會會員，國傢一級注冊結構工程師。1 970年畢業於清華大學工程力學數學係固體力學專業，此後在國傢第一機械工業部第八設計院從事結構設計工作，1 978年進入同濟大學。長期從事結構力學和計算結構力學等課程的教學和結構工程領域的科學研究與工程實踐，曾多次獲得國傢級和上海市科技進步奬和教學成果奬，發錶學術論文數十篇。提齣瞭“概念結構力學”與“計算結構力學”並進的學科發展思想，並付諸於教學和工程實踐。2003年獲上海市高等學校教學名師奬。主編“十五”國傢級規劃教材《結構力學》（上、下冊），於2007年獲上海市高等學校優秀教材一等奬。2005年硃慈勉教授負責的結構力學課程被教育部列為國傢級精品課程，2008年負責的計算結構力學與應用軟件課程被列為上海市高等學校精品課程。
　　吳字清（Wu Yuqing），同濟大學土木工程學院副教授，碩士研究生導師，1 992年於颱灣中原大學建築工程係畢業，2002年在美國科羅拉多州州立大學土木工程係獲博士學位，此後在清華大學工程力學係固體力學研究所擔任為期兩年的博士後研究員。曾為美國國傢科學基金項目的主要成員，主要研究方嚮為計算固體力學。

內頁插圖

目錄

前言
主要符號錶
第1章 緒論
第2章 結構靜力分析的矩陣方法
2.1 概述
2.2 矩陣位移法的基本原理
2.3 單元剛度矩陣
2.3.1 桁架單元的剛度矩陣
2.3.2 剛架單元的剛度矩陣
2.3.3 單元剛度矩陣的性質與特點
2.4 直接剛度法
2.5 直接剛度法的計算機處理
2.5.1 總剛度矩陣的計算機存儲
2.5.2 位移邊界條件的處理
2.6 直接剛度法的另一種形式——先處理法
2.7 等效結點荷載
2.8 子結構法
2.9 矩陣力法的基本原理
習題
第3章 平麵桁架靜力分析程序設計與應用
3.1 概述
3.2 平麵桁架靜力分析主程序
3.3 平麵桁架靜力分析子程序及其功能
3.3.1 子程序INPUT（X，Y，NCO，PROP，Al，IB，REAC）
3.3.2 子程序ASSEM（X，Y，NCO，PROP，TK，ELST，AL）
3.3.3 子程序STIFF（NEL，X，Y，PROP，NCO，ELST，AL）
3.3.4 子程序ELASS（NEL，NCO，TM，ELMAT）
3.3.5 子程序BOUND（TK，AL，REAC，IB）
3.3.6 子程序SLBSI（A，B，D，N，MS，NX，MX）
3.3.7 子程序FORCE（NCO，PROP，FORC，REAC，X，Y，AL）
3.3.8 子程序OUTPT（AL，FORC，REAC）
3.4 平麵桁架靜力分析程序的應用
習題
第4章 平麵剛架靜力分析程序設計與應用
4.1 概述
4.2 平麵剛架靜力分析主程序
4.3 平麵剛架靜力分析子程序及其功能
4.3.1 子程序INPUT（X，Y，NCO，PROP，AL，IB，REAC）
4.3.2 子程序STIFF（NEL，X，Y，PROP，NCO，ELST，AL）
4.3.3 子程序BTAB3（A，B，V，N，NX）
4.3.4 子程序FORCE（NCO，PROP，FORC，REAC，X，Y，AL）
4.3.5 子程序OUTPT（NCO，AL，FORC，REAC）
4.4 平麵剛架靜力分析程序的應用
習題
第5章 結構動力分析和程序設計與應用
5.1 概述
5.2 結構動力分析的有限單元法
5.3 用虛功原理推導單元剛度矩陣
5.3.1 用結點位移錶達單元的位移模式
5.3.2 用結點位移錶達單元的應變和應力
5.3.3 由虛功原理導齣剛架單元的剛度矩陣
5.4 用虛功原理推導等效結點荷載
5.5 剛架單元的質量矩陣
5.6 結構動力分析有限單元法示例
5.7 求解特徵值問題的雅可比法
5.8 平麵剛架動力分析程序概述
5.9 平麵剛架動力分析主程序
5.10 平麵剛架動力分析子程序及其功能
5.10.1 子程序INPUT（X，Y，NCO，PROP，IUNK）
5.10.2 子程序ASSEM（X，Y，NCO，PROP，TK，TM，ELST，ELMA，IUNK）
5.10.3 子程序EMASS（NEL，X，Y，PROP，NCO，ELMA）
5.10.4 子程序ELASS（NEL，NCO，IUNK，ELST，ELMA，TK，TM）
5.10.5 子程序EIGG（A，B，H，V，ERR，N，NX）
5.10.6 子程序DECOG（A，N，NX）
5.10.7 子程序INVCH（S，A，N，NX）
5.10.8 子程序JACOB（A，V，ERR，N，NX）
5.10.9 子程序MATMB（A，B，V，N，NX）
5.10.10 子程序0UTPT（TK，TM）
5.11 平麵剛架動力分析程序的應用
習題
第6章 結構穩定性分析和程序設計與應用
6.1 概述
6.2 結構穩定性分析的有限單元法
6.3 單元初應力矩陣
6.4 結構穩定性分析有限單元法示例
6.5 平麵剛架穩定性分析程序概述
6.6 平麵剛架穩定性分析主程序
6.7 平麵剛架穩定性分析子程序及其功能
6.7.1 子程序INPUT（X，Y，NCO，PROP，IUNK，ALP）
6.7.2 子程序ASSEM（X，Y，NCO，PROP，TK，TM，ELST，ELGE，IUNK，ALP）
6.7.3 子程序EGEOM（NEL，X，Y，ALP，NCO，ELGE）
6.7.4 子程序ELASS（NEL，NCO，IUNK，ELST，ELGE，TK，TM，ALP）
6.7.5 子程序0UTPT（TK，TM）
6.8 平麵剛架穩定性分析程序的應用
習題
第7章 結構非綫性分析和程序設計
7.1 概述
7.2 結構幾何非綫性分析的有限單元法
7.2.1 帶有流動坐標的迭代法
7.2.2 總體的拉格朗日（Lagrange）列式法
7.3 單元的切綫剛度矩陣
7.3.1 桁架單元的切綫剛度矩陣
7.3.2 剛架單元的切綫剛度矩陣
7.4 非綫性方程的求解
7.4.1 直接求解法
7.4.2 簡單增量法
7.4.3 自校正增量法
7.4.4 牛頓-拉夫森（Newton-Paphson）法
7.5 結構的塑性分析
7.6 結構非綫性分析程序設計
習題
附錄Ⅰ 上機實習資料
實習1 平麵桁架靜力分析程序的應用
1.1 實習目的與要求
1.2 操作提示
1.3 計算模型與數據填寫
實習2 用乘大數法處理位移邊界條件程序設計
2.1 實習目的與要求
2.2 操作提示
2.3 源程序修改提示
實習3 平麵剛架靜力分析程序的應用
3.1 實習目的與要求
3.2 操作提示
3.3 計算模型與數據填寫
實習4 有結間荷載作用時剛架分析程序的設計
4.1 實習目的與要求
4.2 操作提示
4.3 源程序修改提示
實習5 平麵剛架動力分析程序的應用
5.1 實習目的與要求
5.2 操作提示
5.3 計算模型與數據填寫
實習6 平麵剛架穩定性分析程序的應用
6.1 實習目的與要求
6.2 操作提示
6.3 計算模型與數據填寫
附錄Ⅱ 結構計算程序
程序1 平麵桁架靜力分析程序（FORTRAN 95，C++）
程序2 平麵剛架靜力分析程序（FORTRAN 95，C++）
程序3 平麵剛架動力分析程序（FORTRAN 95，C++）
程序4 平麵剛架穩定性分析程序（FORTRAN 95，C++）
附錄Ⅲ 習題部分答案或提示
附錄Ⅳ 索引
主要參考文獻

精彩書摘

　　在結構力學課程中已介紹瞭力法和位移法這兩種基本的結構分析方法。按照這兩種分析方法，求解原結構的問題最終都轉化為求解一組綫性代數方程的問題。當結構的杆件數量增加時，方程組的未知量數目通常也會隨之增多，用手工求解就變得十分睏難。於是，齣現瞭通過數值運算求解結構的各種漸近法，如力矩分配法、迭代法等；以及對結構作某種簡化後再行求解的近似計算法，如剪力分配法、D值法等。然而，這些實用計算方法都是建立在手算基礎之上的，引入瞭諸如忽略杆件軸嚮變形的影響、無結點綫位移存在或橫梁剛度遠大於柱的剛度等項假定，其適用範圍一般比較窄小，或是所得齣的結果帶有一定的誤差；而且，這些方法也很難拓展到結構的動力、穩定性以及非綫性分析的問題中去，其結構分析的過程也不容易規一化。因此，在研究如何運用電子計算機進行結構分析的問題時，考慮的齣發點又需要迴到力法、位移法這樣帶有根本性和普遍適用性的方法上來。
　　結構矩陣分析方法實際上就是將結構分析的基本原理和方法用矩陣代數的形式錶達齣來並進行求解。這樣，不僅可以使結構力學的原理和分析過程錶達得十分簡潔，更為重要的是可使結構的力學分析過程充分地規一化，便於電子計算機程序的編製。與結構力學中的力法和位移法這兩種最基本的方法相對應，結構的矩陣分析方法也可以分為矩陣力法和矩陣位移法這兩大基本類型。
　　當用力法分析超靜定結構時，對於同一個結構可以采用不同形式的基本結構。這樣就使分析過程與基本結構的選定聯係在一起。而用位移法分析時，對應一定的結構，基本結構的形式在實質上是確定的。此外，力法不能直接運用於求解靜定結構，而位移法對於求解超靜定結構和靜定結構是同樣適用的，其求解過程也完全相同。由此可見，位移法的分析過程比力法的分析過程更容易規一化，也就更適宜於用電子計算機來實現其分析過程。因此，矩陣位移法就成為計算結構力學中一種最為基本的分析方法，這一方法無論在杆件體係還是連續體結構的分析中都獲得最為廣泛的應用。本章先著重介紹矩陣位移法的基本原理和分析過程，然後再簡要介紹有關矩陣力法的基本原理。有關矩陣力法的簡要介紹也是為讀者日後有機會瞭解連續體有限單元力法和混閤法打下基礎。

前言/序言

　　現代工程技術的日益進步和電子計算機的飛速發展對結構分析的理念與方法産生瞭深遠的影響。一方麵，大型工程結構在各種復雜因素作用下的分析要求強化結構力學基本概念的綜閤運用和概念設計的理念；另一方麵，運算能力的劇增要求發展與之相適應的結構分析理論和方法，這就促進瞭傳統結構力學嚮概念結構力學和計算結構力學兩個方嚮的縱深發展。發展的形勢要求結構工程師和研究人員必須具備熟練地運用計算機進行結構分析的能力。“計算結構力學”的發展正是適應瞭這種需要，它已成為高等工業院校工程結構類和力學類等專業學生的必修課程。
　　本書是筆者二十多年來在同濟大學從事這門課程教學所用教材的基礎上寫成的。書中主要包括三方麵的內容：一是杆係結構矩陣分析的原理，包括結構靜力分析的矩陣方法和動力、穩定性和非綫性分析的有限單元法；二是結構分析程序的設計原理與應用軟件，包括平麵桁架、平麵剛架靜力分析和剛架動力、穩定性分析程序的設計與應用軟件，以及結構非綫性分析程序的設計原理；三是結閤微型計算機介紹上述結構計算程序的工程應用。
　　本書將上述三方麵的內容有機地結閤起來，使讀者能較快地學以緻用。在基礎理論部分，書中十分強調正確物理概念的樹立與靈活運用，例題和習題具有一定深度和啓發性，旨在使讀者切實地掌握並能熟練地運用基本概念。本書所介紹的結構分析程序是一個完整的係統，各個程序之間既是獨立的又具有內在的聯係。書中各程序分彆采用瞭FORTRAN95和C++兩種語言，程序的格式統一，許多子程序互相通用，這就使讀者能在短期內係統地掌握一整套實用的結構計算程序，並可在工程實踐和理論研究工作中加以應用。程序的設計考慮瞭通用性，因此很容易稍作改編後即可用於空間問題和各種連續體的有限元分析。

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《計算結構力學》主要介紹杆係結構矩陣分析的基本原理、結構分析程序的設計方法以及計算程序的實際應用等三方麵的內容，旨在使讀者學會結構的計算機分析。全書共分7章，分彆介紹杆係結構靜力分析的矩陣方法和動力、穩定性和非綫性分析的有限單元法；平麵桁架、平麵剛架靜力分析和剛架動力、穩定性分析程序的設計與應用以及結構非綫性分析程序的設計方法等。書中配有上機實習指導材料，各章均有豐富的例題和習題。《計算結構力學》可作為高等工業院校工程結構類和力學類等專業“計算結構力學”課程的教學用書，也可供有關專業工程技術人員參考。

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好評！

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很不錯的書，值得購入

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這大概是我寫的最短的一篇譯後記。好的文字總是令人失語，偉大的作品更是令人心存敬畏，不敢多加評論。精彩如[SM]這樣的小說，我輩隻有如癡如醉地傾心捧讀。 　　 最後一切真相大白，道布斯爵士給瞭“白茫茫一片大地真乾淨”的背景，平靜優雅的語言，如我所料的結局，卻有著震撼人心的力量。我一邊把英文變成中文，一邊無聲地流下眼淚。這聽起來也許很矯情，但這真是破天荒頭一遭。翻譯感人的愛情故事，我固然感動泫然，卻並未渾身發抖不能自持；翻譯與我的經曆有切身關聯的紀實作品，我固然激情滿懷，卻並未手腳冰涼震撼不已。但這本小說做到瞭。從頭到尾，我見證瞭一個人，或一群人，他們形形色色，天壤之彆，卻因為對權力的共同追逐，進入無窮無盡的漩渦，或掙紮，或放任，最終要麼齣人頭地享受風光無限，要麼慘不忍睹遭受滅頂之災。 　　 看上去弗朗西斯•厄剋特似乎是唯一笑到最後的成功者，但我以一個小女子的淺薄試圖去窺探他的內心，難道站在碩大的唐寜街首相辦公室，獨自一人看著窗外的景色，他不會痛苦，不會孤獨？也許就像他自己所說的，“這就是政壇。”一路走來，他收獲的是權力與掌聲，丟失的呢？人性、情感、友誼與道德和良心。夜深人靜時，他能安然入眠嗎？迴想過去時，他能坦然無畏嗎？不知書中的弗朗西斯聽到這番所謂的“陳詞濫調”，是不是會微微一笑，用那雙凜冽而深邃的藍眼睛看著我，一字一句地說：“你可以這麼說，但我不可能發錶任何評論。” 　　誠然，一開始是因為對熱播美劇[SM]和男主演凱文•史派西的崇拜，促使我接下這本書的翻譯任務。甚至一開始還覺得書過於嚴肅，沒那麼吸引人。但後來我被作者優雅沉著而又引人入勝的錶達緊緊抓住，到最終讀完和譯完這本書，有兩點值得慶幸。 　　 一是這本書寫於上個世紀八九十年代交替之時，所以，書中沒有美劇裏為瞭吸引觀眾眼球，而增添的那麼多花裏鬍哨的人物和節外生枝的情節，一切都集中於弗朗西斯和幾個主要角色身上，乾脆利落，緊湊得沒有半點多餘的情節。整本書一氣嗬成，攝人心魄，令讀者手不釋捲。 　　 二是原著是以英國政壇為背景，而且作者是真正在政壇摸爬滾打過的人。所以書中的權力傾軋和政治鬥爭比美劇更真實，更直接，更敏銳，更殘酷。對我來說，這本書的翻譯過程，也是更深入瞭解英國政體，瞭解其中權力糾葛的學習過程。 　　 當然，從對“烏七八糟的英國政壇”所知寥寥到查閱資料，搜尋網絡，翻譯完這本書，加之自己水平有限，其中難免有錯誤和疏漏，還希望讀者多多指正。在此也感謝編輯對我的幫助和鼓勵，以及傢人和朋友對我的支持。謝謝你們，給我溫暖美好的愛，讓我勇敢前行。 　　就像作者說的，請沉浸其中，好好享受。你會像我一樣被震撼得啞口無言嗎？這個嘛，你怎麼說都行，“但我不可能發錶任何評論”。

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