有限元法是当今工程分析和科学研究不可或缺的方法。有限元法在科学计算领域不仅实用，而且高效，应用广泛。本书是Finite Element Procedures.2nd edition的中文版，原著是一本经典的、具有显著深度和广度的有限元著作。 本书共12章，分上、下卷，上卷包括1~5章，下卷包括2~12章。本卷主要内容包括：基于固体力学和结构力学的非线性有限元分析，传热、场和不可压缩流体流动问题的有限元分析，静态分析中平衡方程组的求解，动力学分析中平衡方程求解，特征问题的求解基础，特征问题的解法，以及有限元法的实现。本书所介绍的方法通用、可靠和有效，强调理论与实践结合。本书配有大量辅助资料，读者可通过扫描封底的二维码或直接访问Klaus-Jürgen Bathe教授的网页(http://meche.mit.edu/people/?id=10下载。 本译著忠实原著，完整保留其特色，可为模拟科学和工程领域的应用数学家和工程师研究与开发提供参考，也可为相关课程的教学使用。

前辅文
第6章 基于固体力学和结构力学的非线性有限元分析
  6.1 非线性分析引言
  6.2 连续介质力学增量运动方程的推导
   6.2.1 基本问题
   6.2.2 变形梯度?应变张量和应力张量
   6.2.3 连续介质力学的增量完全和更新Lagrange 格式, 仅材料非线性分析
   6.2.4 习题
  6.3 基于位移的等参连续介质有限单元
   6.3.1 对有限单元变量进行虚功原理线性化
   6.3.2 基于位移的连续介质单元的一般矩阵方程
   6.3.3 桁架和缆线单元
   6.3.4 二维轴对称单元?平面应变单元和平面应力单元
   6.3.5 三维实体单元
   6.3.6 习题
  6.4 大变形的位移/压力格式
   6.4.1 完全Lagrange 格式
   6.4.2 更新Lagrange 格式
   6.4.3 习题
  6.5 结构单元
   6.5.1 梁和轴对称壳单元
   6.5.2 板和一般壳单元
   6.5.3 习题
  6.6 本构关系的使用
   6.6.1 弹性材料性质: 广义Hooke 定律
   6.6.2 类橡胶材料特性
   6.6.3 非弹性材料特性: 弹塑性?蠕变和黏塑性
   6.6.4 大应变弹塑性
   6.6.5 习题
  6.7 接触状态
   6.7.1 连续介质力学方程
   6.7.2 接触问题的一种求解方法: 约束函数法
   6.7.3 习题
  6.8 一些实际考虑
   6.8.1 非线性分析的一般方法
   6.8.2 坍塌和屈曲分析
   6.8.3 单元扭曲的影响
   6.8.4 数值积分的影响
   6.8.5 习题
第7章 传热?场和不可压缩流体流动问题的有限元分析
  7.1 引言
  7.2 传热分析
   7.2.1 传热基本方程
   7.2.2 增量方程
   7.2.3 传热方程组的有限元离散化
   7.2.4 习题
  7.3 场问题分析
   7.3.1 渗流
   7.3.2 不可压缩无黏性流体
   7.3.3 扭转
   7.3.4 声流体
   7.3.5 习题
  7.4 黏性不可压缩流体流动的分析
   7.4.1 连续介质力学方程
   7.4.2 有限元控制方程
   7.4.3 高雷诺数和高贝克来数的流动
   7.4.4 流固耦合
   7.4.5 习题
第8章 静态分析中平衡方程组的求解
  8.1 引言
  8.2 基于Gauss 消去法的直接求解法
   8.2.1 Gauss 消去法概述
   8.2.2 LDL T解法
   8.2.3 Gauss 消去法的计算机实现: 活动列求解法
   8.2.4 Cholesky 分解?静态凝聚法?子结构法和波前法
   8.2.5 正定?半正定和Sturm 序列性质
   8.2.6 解的误差
   8.2.7 习题
  8.3 迭代求解方法
   8.3.1 Gauss-Seidel 法
   8.3.2 预处理的共轭梯度法
   8.3.3 习题
  8.4 非线性方程组的求解
   8.4.1 Newton-Raphson 方法
   8.4.2 BFGS 法
   8.4.3 载荷-- 位移-- 约束方法
   8.4.4 收敛准则
   8.4.5 习题
第9章 动力学分析中平衡方程求解
  9.1 引言
  9.2 直接积分法
   9.2.1 中心差分法
   9.2.2 Houbolt 法
   9.2.3 Newmark 法
   9.2.4 Bathe 法
   9.2.5 不同的积分算子的组合
   9.2.6 习题
  9.3 模态叠加法
   9.3.1 基转变为振型的广义位移
   9.3.2 忽略阻尼的分析
   9.3.3 有阻尼分析
   9.3.4 习题
  9.4 直接积分法的分析
   9.4.1 直接积分的近似算子和载荷算子
   9.4.2 稳定性分析
   9.4.3 精度分析
   9.4.4 一些实际的考虑
   9.4.5 习题
  9.5 在动态分析中非线性方程的求解
   9.5.1 显式积分
   9.5.2 隐式积分
   9.5.3 使用模态叠加求解
   9.5.4 习题
  9.6 非结构问题的求解: 传热和流体流动
   9.6.1 时间积分的α法
   9.6.2 习题
第10章 特征问题的求解基础
  10.1 引言
  10.2 求解特征系统所用的基本性质
   10.2.1 特征向量的性质
   10.2.2 特征问题Kφ= λMφ及其相伴约束问题的特征多项式
   10.2.3 平移
   10.2.4 零质量的影响
   10.2.5 将Kφ= λMφ的广义特征问题转换为标准形式
   10.2.6 习题
  10.3 近似求解方法
   10.3.1 静态凝聚
   10.3.2 Rayleigh-Ritz 分析
   10.3.3 部件模态综合法
   10.3.4 习题
  10.4 求解误差
   10.4.1 误差界
   10.4.2 习题
第11章 特征问题的解法
  11.1 引言
  11.2 向量迭代法
   11.2.1 逆迭代法
   11.2.2 正迭代法
   11.2.3 向量迭代法中的平移
   11.2.4 Rayleigh 商迭代
   11.2.5 矩阵收缩与Gram-Schmidt 正交
   11.2.6 关于向量迭代法的一些实际考虑
   11.2.7 习题
  11.3 变换方法
   11.3.1 Jacobi 法
   11.3.2 广义Jacobi 法
   11.3.3 Householder-QR- 逆迭代法
   11.3.4 习题
  11.4 多项式迭代和Sturm 序列方法
   11.4.1 显式多项式迭代法
   11.4.2 隐式多项式迭代法
   11.4.3 基于Sturm 序列性质的迭代法
   11.4.4 习题
  11.5 Lanczos 迭代法
   11.5.1 Lanczos 变换
   11.5.2 Lanczos 变换迭代法
   11.5.3 习题
  11.6 子空间迭代法
   11.6.1 基本考虑因素
   11.6.2 子空间迭代
   11.6.3 初始迭代向量
   11.6.4 收敛性
   11.6.5 子空间迭代法的实现
   11.6.6 习题
第12章 有限元法的实现
  12.1 引言
  12.2 计算系统矩阵的计算机程序结构
   12.2.1 节点和单元信息的读入
   12.2.2 单元刚度?单元质量和单元等效节点力的计算
   12.2.3 矩阵组装
  12.3 单元应力的计算
  12.4 示例程序STAP
   12.4.1 计算机程序STAP 的数据输入
   12.4.2 STAP 源代码表
  12.5 习题与项目
   12.5.1 习题
   12.5.2 项目
参考文献
索引
译者后记

科学的巨著Finite Element Procedures，有限元法的经典著作

原书作者：

Klaus-Jürgen Bathe 博士 出生于第二次世界大战期间，在战后德国长大，少年时离开家乡，探险式地来到非洲，到开普敦大学读书，然后在加拿大和美国取得了硕士和博士学位. 在拥有了许多不平凡的经历后最终成为麻省理工学院的教授，主要从事力学和计算工程方面的教学和科研工作，由于在这两方面的杰出工作，Bathe教授获得了很多的奖项. 在麻省理工学院任教授期间，创立ADINA R&D公司，开发了著名的ADINA软件. 目前，在世界范围内ADINA软件被广泛应用于工程设计中的分析模拟以及自然物理现象的预测.

Bathe教授研究兴趣主要集中在固体和结构、流体、电磁场和多物理问题分析的先进计算方法，特别注重通用性、可靠性和计算效率. Bathe教授主要成就有：有限元程序的高效设计、频率计算的子空间迭代法、大位移和大应变单元格式、壳单元构造、接触问题求解方法、非弹性分析方法、热传递、流动和固流耦合问题的求解算法以及瞬态分析的时间积分方法. Bathe教授被认为是有限元分析和应用的创始人之一，是一位工程学科的巨人. Bathe教授是ISI高引用作者之一，曾任德国科学委员会的委员，本书也是他的主要贡献之一.

译者：

轩建平 华中科技大学教授，博士生导师，麻省理工学院前客座科学家. 1999年毕业于华中理工大学，并获得机械工程博士学位. 2001年在华中科技大学自动控制系博士后流动站出站，留校工作至今. 其间，在香港城市大学制造工程与工程管理系任Research Fellow半年；美国麻理工学院任Visiting Scientist一年，师从该校机械系教授Klaus-Jürgen Bathe 博士. 轩建平教授现任中国振动工程学会理事、湖北省机械工程学会设备与维护工程专业委员会理事会理事，是国家自然科学基金评审专家，北京市、浙江和湖南省自然科学基金评审专家，主要从事机械动力学、缺陷机理分析及有限元计算，时间序列、小波、时频信号分析，机电系统状态监测和故障诊断等方面教学和科研工作.

本书是Finite Element Procedures.2nd edition 的中文版，原著是一本经典的、具有显著深度和广度的有限元著作。

有限元法是当今工程分析和科学研究不可或缺的方法。有限元法在科学计算领域不仅实用，而且高效，应用广泛。本书共12章，分上下卷介绍固体与结构、流体以及多物理问题的线性和非线性分析理论，讨论适当的有限单元格式，给出有限元控制方程的求解方法。全书重点放在非常实用且应用广泛的有限元法，注重可靠和高效的有限元方法，强调理论与实践结合。

本书配有大量辅助资料，读者可通过扫描封底的二维码或直接访问Klaus-Jürgen Bathe教授的网页( http://meche.mit.edu/people/faculty/kjb@mit.edu)自由下载。

本译著忠实原著，完整保留其特色，可为模拟科学和工程领域的应用数学家和工程师研究与开发提供参考，也可供为相关课程的教学使用。

• 有限元分析是预测未来的艺术
• 永远的大师Klaus-Jürgen Bathe教授，有限元分析和应用的创始人之一；
• 科学的巨著Finite Element Procedures，有限元法的经典著作。