學習有限元編程，這些書籍及開源軟件你值得擁有（二）——文末附大禮包
上一期我們推送了一些有限元編程相關的書籍和開源軟件，具體可以點擊下方鏈接查看。
學習有限元編程，這些書籍及開源軟件你值得擁有
由于近期哈工大、哈工程"Matlab被禁"事件，在推薦書籍的時候就把Matlab相關的書籍刪除了。但是后臺和留言區有小伙伴反映國內有很大一部分學校還是在用Matlab做有限元程序開發，建議把這類書籍也推薦一下。本文就整理一下相關的書籍。
《有限元法與MATLAB程序設計》
2020年1月由機械工業出版社新出版的一本書，不到200頁，略薄。該書以有限元法分析流程為主線，闡述有限元基本原理；以ＭＡＴＬＡＢ為編程平臺，闡述有限元程序設計的思路與實現。全書共１０章，包括緒論、彈性力學基礎、平面三角形單元、平面四邊形單元與收斂準則、軸對稱問題、空間問題、桿系結構、平板彎曲問題、有限元分析中的幾個特殊問題、材料非線性問題，著重介紹典型單元的位移函數構造、剛度矩陣、等效節點載荷等有限元關鍵步驟的表達格式及應用。詳細講述平面三角形單元、四節點等參單元、軸對稱三角形單元、桁架結構等四類ＭＡＴＬＡＢ程序功能、程序流程圖，提供５８個二維碼，可通過手機掃描查看或下載相應程序的源代碼、模型數據、分析結果文件、變形及應力云圖。
《MATLAB和Abaqus有限元分析理論與應用》
2020年2月電子工業出版社出版，共11章，385頁，原價89元。附源代碼文件。
《MATLAB和Abaqus有限元分析理論與應用》主要講解了有限元分析的相關理論與實踐應用。全書共11章，從講解基本的桿單元、梁單元以及剛架的有限元分析理論入手，介紹了應力和應變分析、加權殘值法、有限元近似、數值積分法、平面問題、軸對稱問題以及板殼問題等主題，并在相關章節加入MATLAB編寫的有限元程序以及Abaqus商用有限元分析軟件的應用內容，使得讀者能夠在學習理論、編寫程序、使用軟件三位一體的訓練中，更加深入地理解有限元分析的方法，夯實有限元理論基礎。
《MATLAB和Abaqus有限元分析理論與應用》結構合理、示例豐富，可作為從事有限元研究與應用的工程技術人員以及土木工程、機械工程、應用數學和數值分析等相關專業的教師、學生的參考書。
《MATLAB有限元結構動力學分析與工程應用》
2009年12月清華大學出版社出版，定價37元，有源代碼，適合有結構動力學和MATLAB基礎的人來看。該書共8章，系統地闡述了基于有限元和MATLAB軟件的結構動力學計算和它在工程數值仿真中的應用，包括有限元的基本方法和步驟、結構的動力特性和響應分析、單元的質量矩陣和剛度矩陣的建立及典型結構的動力學分析、工程應用和數值仿真等內容。
《基于MATLAB的有限元法與ANSYS應用》
2015年8月科學出版社出版，共12章，254頁，定價42元?！痘贛ATLAB的有限元法與ANSYS應用》主要闡述有限元法的基本原理、程序設計技術、有限元軟件的應用，包括上、下兩篇共12章。上篇（第1～7章）為基于MATLAB的有限元法，主要闡述有限元法的基本概念和理論基礎、MATLAB的應用基礎、桿系結構的有限元法、桿系結構的程序設計、彈性平面問題的有限元法、彈性平面問題的程序設計的內容。下篇（第8～12章）為ANSYS的應用實例，主要闡述靜力學分析實例、非線性力學分析實例、接觸分析實例、動力學分析實例、屈曲分析實例等。
《有限元分析基礎篇ANSYS與Matlab》
2002年清華大學出版社出版，541頁，定價48元。有限元分析（FEA）是工程科學的重要工具，該書以理論介紹為主要目標，利用軟件進行數學運算。首先介紹了計算機輔助工程分析的基本結構和有限元分析方法以及8種典型的形函數，然后按專題分別對桁架、梁、膜、板、殼等結構及三維實體、自由振動、彎曲、復合材料等運用三重驗證的方法進行有限元分析。
這本書中的代碼很多，但是由于年代久遠，不太好購買了。網上有一些電子版，清晰度讓人無法忍受，各位感興趣的可以到舊書攤淘一下。
《MATLAB有限元分析與應用》
《MATLAB有限元分析與應用》，2004年清華大學出版社出版，總計330頁。由簡單到復雜，循序漸進地介紹了各種有限元及其分析與應用方法。書中提供了大量取自機械工程、土木工程、航空航天工程和材料科學的示例和習題，具有很高的工程應用價值?！禡ATLAB有限元分析與應用》特別強調對MATLAB的交互應用，書中的每個示例都以交互的方式求解，使讀者很容易就能把MATLAB用于有限分析和應用。另外，《MATLAB有限元分析與應用》還提供了大量 免費資源。
《MATLAB Codes for Finite Element Analysis》
這是一本不錯的外文書，共13章，230多頁，包含了多類桿元、梁元、板元案例，源代碼很豐富。書是好書，就是太貴了，京東上基本都是700-800一本，不過網上可以下載到電子版，你懂的。
《Development and Application of the Finite Element Method based on MATLAB》
這是一本小薄書，一共70頁左右，主要介紹基于MATLAB開發的一款有限元軟件DAEdalon，有關DAEdalon的信息可以瀏覽以下網址：http://www.baaserweb.de/DAEdalon/index.htm
最新版DAEdalon源代碼在github上可以下載到，地址如下：
https://github.com/DAEdalonFEM/DAEdalon
需要注意的是，這個軟件需要FreeCAD作為前處理，ParaView做后處理，之前介紹過的哈。
開源軟件
上一期介紹了FreeCAD和Code-Aster，有讀者提到了另一款非常不錯的開源CAE軟件Calculix。
CalculiX是一款三維有限元開源軟件，既能夠運行在類Unix(包括Linux)平臺上，也能在MS-Windows上運行。使用CalculiX，可以構建有限元模型，對模型進行求解以及后處理。CalculiX的前處理器和后處理器基于openGL API開發而成。其求解器能夠進行線性和非線性計算，包括求解靜態、動態和熱力學問題的模塊。
CalculiX滑翔傘受力分析
此外，CalculiX的前后處理與求解器可以獨立使用。一方面，CalculiX的求解器使用abaqus的輸入文件格式，因此你可以使用該商業軟件的預處理器得到輸入文件后利用CalculiX的求解器進行求解。另一方面，你可以使用CalculiX的前處理器輸出能夠被nastran、abaqus、anays、code_aster以及OpenFOAM等軟件使用的網格數據。
對于熟悉Abaqus的讀者強烈推薦CalculiX。了解更多關于關于CalculiX的信息可以瀏覽以下網址：
http://www.calculix.de/
軟件下載地址為：
https://github.com/calculix/cae
大禮包
添加微信mech_of_comps，備注“有限元編程”，獲取有關有限元編程、Matlab有限元編程及開源有限元軟件的神秘大禮包。
文章轉自“復合材料力學”微信公眾號，授權轉載。
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