结构力学与有限元法 王世忠主编.pdf

结构力学在19世纪末就已经成为一门独立的学科，即经典结构力学c经典结构力学的研究内容主要是扦件结构的计算方法。到了 20世纪初，由于船舰技术的发展和飞机、火箭制造的需要，又发展了板、壳和薄壁结构力学;但是,在提出结构力学的经典方法，例如力法和位移法的年代，人们还在使用计算尺和手摇计算机进行计算。当时，由于计算手段的限制，对于大型结构的分析问题，结构力学很难完成。20世纪50年代以后，数字电子计算机问世，矩阵理论在结构力学中得到应用。随着结构矩阵分析法和有限元法的不断进步，结构力学的新的研究领域——计算结构力学相继产生并得到飞速发展c大型高容量、高速度数字电7计算机取代了原来的计算尺和手摇计算机，人们完全摆脱了计算手段的束缚，结构力学的应用范围迅速扩展。今天,随着计算机容量的增长和计算速度的提高，在一切复杂工程的结构分析中，结构力学都得到了应用。

结构力学是固体力学的分支，从19世纪末到20世纪初主要研究梁拱和衍架的计算，20世纪20年代到30年代研究了刚架的计算。20世纪40年代数字电子计算机出现，产生了结构矩阵分析法，即矩阵力法和矩阵位移法。从矩阵力法和矩阵位移法产生有限元法t用有限元法计算桁架、刚架、弹性力学中的平面问题、空间问题、轴对称问题和板壳问题，要比经典的力法和位移法方便得多。

力法、位移法和有限元法是一脉相承的。力法是位移法的基础，力法和位移法是有限元法的基础，力法和位移法是求解超静定问题的方法，而有限元法既可以求解超静定问题，又可以求解静定问题。可以说，有限元法源于力法和位移法，又高于力法和位移法。

不同专业的结构力学教科书中对结构力学的内容各有取舍，但力法和位移法都有介绍，可见它们在结构力学中的地位。力法和位移法不但是结构力学的核心内容，而且是后继内容如结构矩阵分析法，特别是有限元法的基础。学习了力法和位移法等基本方法，就不仅学到了结构力学的基本知识，而且获得了解题技巧。

本书力求在保持结构力学的系统性的前提下，结合专业需要和现代科学技术的发展，增加了一些新的章节。在内容安排上遵循由浅人深的原则，突出基本概念和基本原理的叙述，结合具体结构进行理论分析，介绍解题思路和技巧。