计算固体力学方法

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1、中国科学院研究生教学丛书计算固体力学方法吴永礼编著北京内容简介本书是枟中国科学院研究生教学丛书枠之一．本书介绍当前在计算固体和结构力学中广泛研究和应用的四种数值计算方法：有限元法、加权余量法、边界元法和无网格法，并系统地论述了这四种方法的理论基础和相应的离散方法．特别对有限元法进行了详尽的介绍：有限元法和变分原理的关系，各种类型的有限单元，材料非线性和几何非线性问题的有限元解法，有限元代数方程的解法和动力问题的有限元解法．希望通过阅读本书，能使读者比较全面地了解有关计算固体力学的知识，使读者在遇到固体和结构力学问题时能找到相应的计算方法．图书在版编目（CIP）数据计算固体力学方法／

2、吴永礼编著．—北京：科学出版社，２００３　（中国科学院研究生教学丛书／白春礼主编）ISBN７唱０３唱０１１１７５唱３　Ⅰ畅计…　Ⅱ畅吴…　Ⅲ畅计算固体力学方法研究生教材Ⅳ畅中国版本图书馆CIP数据核字（２００３）第００９０８０号责任编辑：鄢德平／责任校对：宋玲玲责任印制：安春生／封面设计：王浩出版北京东黄城根北街１６号邮政编码：１００７１７印刷科学出版社发行各地新华书店经销倡２００３年４月第一版开本：８５０×１１６８　１／３２２００３年４月第一次印刷印张：１０７／８印数：１—3０００字数：２８００００定价：25畅00元（如有印装质量问题，我社负责调换枙环伟枛）枟中国科学院研究生教学

3、丛书枠总编委会主任：白春礼副主任：何岩师昌绪杨乐汪尔康沈允钢黄荣辉叶朝辉委员：朱清时叶大年王水施蕴渝余翔林冯克勤冯玉琳高文洪友士王东进龚立吕晓澎林鹏枟中国科学院研究生教学丛书枠物理学科编委会主编：叶朝辉副主编：王水编委：张肇西詹文山俞昌旋李椿萱汪景琇李师群戴远东枟中国科学院研究生教学丛书枠序在２１世纪曙光初露，中国科技、教育面临重大改革和蓬勃发展之际，枟中国科学院研究生教学丛书枠———这套凝聚了中国科学院新老科学家、研究生导师们多年心血的研究生教材面世了．相信这套丛书的出版，会在一定程度上缓解研究生教材不足的困难，对提高研究生教育质量起着积极的推动作用．２１世纪将是科学技术日新月异

4、，迅猛发展的新世纪，科学技术将成为经济发展的最重要的资源和不竭的动力，成为经济和社会发展的首要推动力量．世界各国之间综合国力的竞争，实质上是科技实力的竞争．而一个国家科技实力的决定因素是它所拥有的科技人才的数量和质量．我国要想在２１世纪顺利地实施“科教兴国”和“可持续发展”战略，实现小平同志规划的第三步战略目标———把我国建设成中等发达国家，关键在于培养造就一支数量宏大、素质优良、结构合理、有能力参与国际竞争与合作的科技大军，这是摆在我国高等教育面前的一项十分繁重而光荣的战略任务．中国科学院作为我国自然科学与高新技术的综合研究与发展中心，在建院之初就明确了出成果出人才并举的办院宗旨

5、，长期坚持走科研与教育相结合的道路，发挥了高级科技专家多、科研条件好、科研水平高的优势，结合科研工作，积极培养研究生；在出成果的同时，为国家培养了数以万计的研究生．当前，中国科学院正在按照江泽民同志关于中国科学院要努力建设好“三个基地”的指示，在建设具有国际先进水平的科学研究基地和促进高新技术产业发展基地的同时，加强研究生教育，努力建设好高级人才培养基地，在肩负起发展我国科学技术及促进高新技术产业发展重任的同时，为国家源源不断地培养输送大批高级科技人·i·　才．质量是研究生教育的生命，全面提高研究生培养质量是当前我国研究生教育的首要任务．研究生教材建设是提高研究生培养质量的一项重要

6、的基础性工作．由于各种原因，目前我国研究生教材的建设滞后于研究生教育的发展．为了改变这种情况，中国科学院组织了一批在科学前沿工作，同时又具有相当教学经验的科学家撰写研究生教材，并以专项资金资助优秀的研究生教材的出版．希望通过数年努力，出版一套面向２１世纪科技发展，体现中国科学院特色的高水平的研究生教学丛书．本丛书内容力求具有科学性、系统性和基础性，同时也兼顾前沿性，使阅读者不仅能获得相关学科的比较系统的科学基础知识，也能被引导进入当代科学研究的前沿．这套研究生教学丛书，不仅适合于在校研究生学习使用，也可以作为高校教师和专业研究人员工作和学习的参考书．“桃李不言，下自成蹊．”我相信，

7、通过中国科学院一批科学家的辛勤耕耘，枟中国科学院研究生教学丛书枠将成为我国研究生教育园地的一丛鲜花，也将似润物春雨，滋养莘莘学子的心田，把他们引向科学的殿堂，不仅为科学院，也为全国研究生教育的发展作出重要贡献．　·ii·前言计算固体（结构）力学是以电子计算机为主要工具，用数值方法解决各种固体和结构力学问题的学科。从２０世纪５０年代以来，它在固体力学的各分支学科和边缘学科中得到了很大的发展，无论是在科学研究还是工程技术应用中均得到广泛的应用，现在它已成为固体力学除理论研