《工程结构性能的数值分析及实例》以建模为主线，针对工程结构性能数值分析与评估过程中普遍存在的计算模型问题进行了研讨。全书包括四部分：①介绍了硬件、软件以及建模之间的内在联系，从而确认了建模在结构数值分析与评估过程中的重要地位。②在数值计算基础方面，重点研讨了与建模密切相关的结构的承载传力特征、线性与非线性评估的理论模型、结构有限元的基础理论等，为建模过程中的数据流动厘清逻辑关系。③为便于对建模原则与方法的理解，列举了一批有代表性的工程实例，涉及结构线性、非线性强度的建模与计算，预测车辆焊接结构疲劳寿命的建模与计算，结构气动压力响应的建模与计算，帮助读者做到举一反三。④基于商业软件的二次开发等，通过有限元程序编写实例，激发读者主动增添自己专用软件的创新能力。

前言
第1章引论1
11数值分析与工程产品结构
设计的关系1
12结构性能数值分析的理论
内核与建模5
13撰写本书的目的10
第2章工程结构中承载单元的
传力特征12
21本书对工程结构的界定12
22结构上母材的承载传力特征12
23弧焊接头的承载传力特征13
24电阻点焊接头的承载
传力特征15
25螺纹连接结构的承载传力
特征16
26本章小结17
第3章按位移求解的若干力学问题
的微分方程与数据链19
31按位移求解二维平面问题的
微分方程与数据链19
32按位移求解三维空间问题的
微分方程与数据链21
33按小位移求解的薄板弯曲问题
的微分方程与数据链24
34材料弹塑性问题的求解过程27
341材料弹塑性问题的本构
关系27
342材料完全塑性问题的求解
过程29
35接触问题概述及其求解
特殊性29
36结构屈曲稳定问题的求解
过程31
37本章小结33
第4章结构动力学问题中的微分
方程与求解过程34
41结构动力学问题的基本微分
方程35
411单自由度振动问题的基本
微分方程及求解35
412多自由度振动问题的基本
微分方程及求解36
42一般阻尼动力学问题固有频率
的解法39
43模态叠加法的求解过程40
44具有一般阻尼动力系统的
模态叠加法42
45逐步积分法中的求解过程43
46刚柔耦合结构动力学概述及
求解44
47刚柔耦合模型的求解过程及其
数据链44
48本章小结47
第5章结构位移有限元法的内涵
及求解模式49
51结构位移有限元法概述49
52有限元法将微分方程转化为线性
代数方程组的理论基础52
521结构平衡与微分方程52
522变分原理的基本思想54
523基于小势能原理确认
结构平衡状态55
53位移有限元法的核心技术——
假定位移场57
54基于小势能原理的有限元法
求解模式59
55位移有限元法建模过程中单元
离散的不性61
56本章小结62
第6章预测焊接结构疲劳寿命的
力学模型及程序设计63
61传统方法预测疲劳寿命的
难点63
62对网格不敏感的结构应力64
63基于结构应力计算疲劳寿命的
理论模型69
64预测焊接结构疲劳寿命的程序
设计基础71
641定义疲劳载荷72
642定义有限元模型73
643焊线节点力获取及疲劳
寿命计算74
644疲劳寿命计算数据可视化77
65本章小结79
第7章结构性能数值分析的
建模技术80
71建模内涵81
72建模原则83
73建模任务与工具86
74建模方法87
741基于定性力学的预分析法88
742由浅入深的两阶段法89
743刚度或质量等效替代法90
75建模纠错93
751模型正向与逆向纠错94
752位移追踪纠错94
753基于实测数据的纠错95
76本章小结96
第8章结构性能评估中的灵敏度
分析技术97
81灵敏度信息与设计修改97
82位移与应力关于设计变量的
灵敏度97
83结构固有频率关于设计变量的
灵敏度98
84结构吸能的灵敏度99
85焊接结构疲劳寿命的灵敏度100
86基于灵敏度信息的设计修改
实例101
87本章小结103
第9章工程结构静态性能数值
分析实例与建模体验105
91中空挤压铝型材车体结构强度
数值分析实例及建模体验105
911建模背景105
912中空挤压铝型材的结构
特点105
913建模难点及其解决对策106
914建模要点108
915数值分析结果验证110
916建模体验111
92车体结构关键承载部件精细
计算实例与建模体验111
921建模背景111
922建模难点及其解决对策112
923数值分析结果验证113
924建模体验115
93螺栓连接结构数值分析实例与
建模体验116
931建模背景116
932螺栓连接在高速动车组结
构中的应用特点116
933建模方法117
934实体单元建模难点及其解决
对策118
935数值分析结果验证121
936建模体验122
94钳夹货车结构强度数值分析
实例与建模体验123
941建模背景123
942建模难点及其解决对策124
943数值分析结果验证126
944建模体验126
95不锈钢电阻点焊车体结构稳定性
分析实例与建模体验127
951建模背景127
952不锈钢电阻点焊车体的
结构特点127
953建模难点及其解决对策128
954分析过程129
955建模体验132
96考虑初始缺陷的结构稳定性
分析实例与建模体验133
961建模背景133
962建模难点及其解决对策133
963建模要点135
964建模体验136
97机车焊接构架变形弹塑性矫正
实例及建模体验136
971建模背景136
972机车焊接构架及其焊接
变形特点137
973建模难点及其解决对策137
974数值分析过程139
975建模体验141
98本章小结142
第10章工程结构动态性能数值
分析实例与建模体验143
101规则载荷下弧焊结构疲劳寿命
数值分析实例与建模体验143
1011关于疲劳载荷143
1012建模要点144
1013建模体验147
102不规则载荷下弧焊结构疲劳寿命
数值分析实例与建模体验148
1021建模背景148
1022汽车驱动桥壳体焊件建模
与疲劳载荷的获取149
1023汽车驱动桥壳体焊缝的
疲劳寿命计算149
1024建模体验152
103碰撞吸能强度数值分析实例与
建模体验153
1031理论基础153
1032建模要点154
1033数值分析结果验证155
1034建模体验157
104整备状态下结构模态精细分析
实例与建模体验158
1041建模背景158
1042建模难点及其解决
对策158
1043数值分析结果验证159
1044建模体验160
105焊接结构振动响应分析及疲劳
寿命预测实例与建模体验161
1051建模背景161
1052问题定性的预分析161
1053建模难点及其解决对策162
1054数值分析结果验证162
1055建模体验164
106基于刚柔耦合技术评估车体
疲劳寿命的实例与建模体验164
1061建模背景164
1062建模初步验证165
1063刚柔耦合建模及求解165
1064疲劳寿命评估167
1065建模体验167
107气动载荷作用下流固耦合
结构强度数值分析实例与
建模体验168
1071建模背景168
1072理论基础169
1073建模难点及其解决
对策169
1074建模要点171
1075建模体验174
108高寒动车组车下结构地面
积雪效应数值分析实例与
建模体验174
1081建模背景174
1082建模难点及其解决
对策175
1083数值分析结果验证与结构
改进建议177
1084建模体验180
109本章小结181
第11章有限元程序编写与商用
软件的二次开发182
111鼓励动手编写有限元程序的
动机182
112平面常应变三角形单元有限元
源程序及验证182
113利用内部工具的二次开发
实例204
1131基于ABAQUS二次开发
功能的车轮疲劳强度
评估模块开发205
1132车轮疲劳强度评估
实例209
114利用外部工具的二次开发
实例210
1141对IDEAS软件的二次
开发210
1142应用实例221
115本章小结221
参考文献223