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前言随着计算机技术的发展，有限单元法在岩土工程分析中得到了广泛的应用，同时由于岩土材料本身的复杂性及其参数的不确定性，很多学者将信息科学、智能科学等新兴学科引入了岩土力学的计算中，在此方面作者也进行了尝试。本书主要包括以下几方面内容：①结构位移法、弹性力学有限元法及变分原理介绍；②面向对象有限元程序设计方法；③基本的线性代数程序设计；④有限元计算中常用的杆件单元、三角形单元、四边形单元计算原理及程序设计；⑤岩土工程并行有限元设计基本方法；⑥并行位移反分析计算方法。本书中的程序代码全部采用C++语言编制，在Windows2000/XP系统下进行开发调试，其中并行环境为MPICH1.25。所列举的部分程序代码参考了国内外学者的相关研究。作者在2002年读博士学位期间即开始了此程序的开发及调试，期间得到了导师冯夏庭教授的悉心指导，王泳嘉教授、周辉研究员、王水林研究员对程序的开发提供了好的建议，并行有限元程序设计部分得到了张有良博士的帮助与指导，杨成祥博士提供了遗传算法的部分程序，在此作者表示衷心的感谢。本书的撰写出版过程中，得到了河南理工大学土木工程学院曾宪桃教授、王有凯教授、刘希亮教授、顿志林教授的大力支持和帮助，王敏完成了部分书稿的文字校对工作，河南理工大学重点学科建设基金对本书的出版给予了资助，作者在此一并表示由衷的感谢。本书可以作为理工科院校土木工程、工程力学、岩土工程等相关专业的高年级本科生及研究生有限元课程的教科书及参考书，同时也可作为从事土木工程设计、施工等专业的科研人员及工程技术人员的参考书。由于编写时间仓促，书中文字及程序代码的错误及疏漏之处在所难免，欢迎广大读者给予批评指正。作者2006年10月于河南理工大学目录第1章绪论…11.2有限元法的发展历史1.3有限元法的计算步骤1.4有限元的常用术语1.5有限元法程序设计第2章有限元法的理论基础…662.2矩阵位移法…2.3弹性力学问题的有限元法…112.4里兹法…162.5迦辽金法17第3章面向对象有限元程序设计方法…193.1引言……193.2面向对象的基本概念…193.3面向对象语言…203.4面向对象有限元程序设计……21第4章矩阵及线性方程组的求解33…334.2矩阵及相关运算…334.3线性方程组的求解…404.4刚度矩阵的存储方式…第5章杆系结构有限元法…5.1引言…505.2一维杆单元…505.3二维折架单元…575.4梁单元605.5程序计算举例….....64
