本书系统地阐述了有限单元法的基本概念、原理和方法，内容涉及结构有限元分析的各个领域，包括平面问题、空间问题、杆系结构、平板结构、壳体结构以及结构动力学问题、材料非线性问题、几何非线性问题、边界非线性问题。此外，还简要介绍了结构物中的热传导、流体与固体相互作用，以及在吸收有限元技术的基础上发展起来的边界单元法、有限条法、有限元线法、无网格法。本书适宜用于工程力学、结构工程、机械工程、道路与桥梁工程、岩土工程等专业的研究生教材和继续学习的材料，也可作为其他相关专业科技人员的参考书

利用MARC/AutoForge3.1元件,使用三维弹塑性热力耦合有限元方法模拟采用新型油井管用钢33Mn2V热轧制管的双道次张力减径过程,并直观地显示了三维管件材料内部和表面不同方位的金属流动、应力、应变和温度演化情况.模拟结果表明:不论是工件表面还是内部,在张力减径过程中金属流动、应变、应力和温度分布都是不均匀的;分析成品管显微组织时应当考虑这些因素

非对称轧制(包括轧件跑偏、轧制力偏差等)是四辊板带轧机轴向力产生的主要原因之一.文章在弹性基础梁法的基础上,提出了研究辊系特性的变刚度弹基梁三维有限元计算模型,利用这种模型可对辊系垂向(即轧制力方向)和轧辊轴向、对称轧制(正常轧制)和非对称轧制、轧辊轴线平行及交叉诸工况进行分析

将铝箔轧机辊系及轧件统一考虑建立了有限元分析模型,分别计算了在冷辊(开始轧制)和热辊(稳定轧制)状态下,不同工作辊辊形的辊缝及轧制压力的轴向分布,分析了工作辊辊形对铝箔板形的影响.建议铝箔轧制时上工作辊采用AFW辊形,下工作辊采用平辊的工艺制度

通过有限元仿真楔横轧凸轮轴时在轧件上取跟踪点,跟踪这些点的位置变化情况来揭示轧件内金属的详细流动规律.因凸轮体小圆端部分在轧制过程中所受模具挤压较小,其金属轴向流动和径向流动较其他变形区小,这种金属流动的不均匀性会影响轧件成形质量;轧制过程中因凸轮体小圆端与模具上凸轮凹槽产生啮合作用,这一作用降低了模具对凸轮体小圆端部分的周向扭转力,因此凸轮体小圆端部分的周向扭转相对较小.轧件凸轮体部分为非圆截面,此部分各向金属流动不均匀,造成凸轮体部分心部金属偏移量比其他部分大

采用有限元方法模拟了TC4/V/Cu/Ni/GCr15焊后多层材料淬火过程中的温度及应力场,模拟中考虑了轴承钢中马氏体相变的影响.模拟结果表明:淬火过程中,中间层是应力最为集中的区域,钢中发生的马氏体相变起到了降低应力的作用;中间Cu层是剪切应力最为集中的区域;最大剪切应力出现在马氏体相变前铜层外表面处,是引起工件失效的主要原因;轴承钢层厚度的减小可以明显降低工件中最大剪切应力,但不能从根本上消除引起工件失效的危险因素

利用ANSYS有限元分析软件对反向凝固不锈钢复合带的平整轧制过程进行了变形物理场分析,得出了复合带平整轧制时内部各点的塑性应变和应力分布:轧件内存在不均匀变形,母带的应变大于凝固层,凝固层应变从表面向内部逐渐增大;在轧制变形区内,凝固层的应力大于母带;轧件的残余应力约为19 MPa.轧制力的解析结果与实测的轧制力基本相符

采用有限元方法求解雷诺方程,对油膜厚度进行计算机数值模拟,以评价不同轧制工况下油膜轴承的承载能力与特性参数.计算得出的不同轧速与轧制压力下膜厚预报值及权厚控制曲线,与实际数据吻合

采用离心铸造的碳钢-高铬铸铁复合管界面达到了冶金结合.利用ANSYS有限元软件对复合管凝固过程外层及内外层温度场进行了模拟与分析.模拟结果表明：离心浇注外层20钢大约9 s后，铸件最低温度为1430℃，已经低于20钢固相线温度1490℃，由此可见，浇注间隔时间为9s时，可形成规则稳定的过渡层.当外层20钢的温度降至1350℃时，浇注高铬铸铁，大约30 s后，内层的温度已降至1257℃，低于高铬铸铁固相线温度，此时，内层熔体已经完全凝固

采用显示动力学有限元软件LS-DYNA,结合生产实际,对H型钢万能轧制进行了仿真计算.在仿真结果的基础上,根据轧制平面内的节点位移矢量分布情况,分析了轧件断面内金属流动规律.仿真结果显示轧件断面内在立辊和平辊压下方向上存在\零位移线\,说明在H型钢万能轧制过程中,在立辊和平辊压下方向上轧件内金属流动存在\位移中性面\,并伴有翼缘端部金属流动产生\内翻\的情况