연세대학교 학술정보원

링크메뉴

주메뉴

전체메뉴

전체메뉴

닫기


상세정보

  • HOME
  • 검색상세정보

The finite element method in engineering

Rao, S. S

책이미지
서평쓰기
서평쓰기
자료유형단행본
서명/저자사항The finite element method in engineering / by S. S. Rao.
개인저자Rao, S. S.
판사항1st ed.
발행사항Oxford, England : Pergamon Press, c1982.
형태사항xxvi, 625 p. : ill. ; 24 cm.
총서사항Pergamon international library of science, technology, engineering and social studies
ISBN0080254675
0080254667
일반주기 Includes index.
일반주제명Finite element method
Engineering mathematics
언어영어

전자자료

소장정보

서비스 이용안내
  • 보존서고도서 신청보존서고도서 신청
  • 캠퍼스대출캠퍼스대출
메세지가 없습니다
No. 등록번호 청구기호 소장처 도서상태 반납예정일 예약 매체정보
1 00021078315 620.001515353 R18f [신촌]학술정보원/과학기술자료실(중도4층)/ 대출가능 캠퍼스대출

목차

목차 일부

[영문] CONTENTS
PRINCIPAL NOTATION = xxi
1 INTRODUCTION TO FINITE ELEMENT METHOD = 1
 1.1 Basic concept = 1
 1.2 Historical backgrond = 1
 1.3 General applicability of the method = 3
  1.3.1 One-dimensi...

목차 전체

[영문] CONTENTS
PRINCIPAL NOTATION = xxi
1 INTRODUCTION TO FINITE ELEMENT METHOD = 1
 1.1 Basic concept = 1
 1.2 Historical backgrond = 1
 1.3 General applicability of the method = 3
  1.3.1 One-dimensional heat transfer = 3
  1.3.2 One-dimensional fluid flow = 5
  1.3.3 Solid bar under axial load = 5
 1.4 Engineering applications of the finite element method = 6
 1.5 General description of the finite element method = 8
 1.6 Comparison of finite element method with other methods of analysis = 21
  1.6.1 Derivation of the equation of motion for the vibration of a beam = 21
  1.6.2 Exact analytical solution(separation of variables technique) = 23
  1.6.3 Approximate analytical solution(Rayleigh's method) = 24
  1.6.4 Approximate analytical solution(Galerkin method) = 26
  1.6.5 Finite difference method of numerical solution = 28
  1.6.6 Finite element method of numerical solution(displacement method) = 30
 1.7 Finite element program packages = 32
  References = 34
  Problem = 36
2 SOLUTION OF FINITE ELEMENT EQUATIONS = 38
 2.1 Introduction = 38
 2.2 Solution of equilibrium problems = 40
  2.2.1 Gaussian elimination method = 41
   (ⅰ) Generalization of the method = 42
   (ⅱ) Computer implementation of Gaussian elimination method(GAUSS) =43
  2.2.2 Choleski method = 46
   (ⅰ) Decomposition of[A]into lower and upper triangular matrices = 46
   (ⅱ) Solution of equations = 47
   (ⅲ) Choleski decomposition of symmetric matrices = 47
   (ⅳ) Inverse of a symmetric matrix = 48
   (ⅴ) Computer implementation of the Choleski method(DECØMP and SØLVE) = 49
  2.2.3 Other methods = 52
 2.3 Solution of eigenvalue problems = 52
  2.3.1 Jacobi method = 54
   (ⅰ) Method = 55
   (ⅱ) Computer implementation of the Jacobi method(JACØBI) = 55
  2.3.2 Power method =58
   (ⅰ) Competing the largest eigenvalue by the power method = 58
   (ⅱ) Computing the smallest eigenvalue by the power method = 60
   (ⅲ) Computing intermediate eigenvalues = 60
  2.3.3 Rayleigh-Ritz subspace iteration method = 63
   (ⅰ) Algorithm = 63
   (ⅱ) Computer implementation of subspace iteration method
   2.3.4 Other methods = 73
 2.4 Solution of propagation problems = 74
  2.4.1 Numerical solution of Eq. (2.56) = 75
   (ⅰ) Solution of a set of first order differential equations = 76
   (ⅱ) Computer implementation of Runge-Kutta method (RUNGE) = 76
  2.4.2 Numerical solution of Eq. (2.58) = 80
   (ⅰ) Direct integration methods = 80
   (ⅱ) Mode superposition methods = 82
   (ⅲ) Solution of a general second order differential equation = 83
   (ⅳ) Computer implementation of mode superposition method(MODAL) = 85
     References = 89
     Problems = 89
3 GENERAL PROCEDURE OF FINITE ELEMENT METHOD = 93
 3.1 Discretization of the domain = 93
  3.1.1 Basic element shapes = 93
  3.1.2 Discretization process = 97
   (ⅰ) Type of elements = 97
   (ⅱ) Size of elements = 100
   (ⅲ) Location of nodes = 102
   (ⅳ) Number of elements = 102
   (ⅴ) Simplifications afforded by the physical configuration of the body = 103
   (ⅵ) Finite representation of infinite bodies = 103
   (ⅶ) Node numbering scheme = 105
 3.2 Interpolation polynomials = 107
  3.2.1 Polynomial form of interpolation functions = 108
   (ⅰ) Simplex, complex and multiplex elements = 110
   (ⅱ) Interpolation polynomial in terms of nodal degrees of freedom = 111
  3.2.2 Selection of the order of the interpolation polynomial = 112
  3.2.3 Convergence requirements = 114
  3.2.4 Linear interpolation polynomials in terms of global coordinates = 117
   (ⅰ) One-dimensional simplex element = 117
   (ⅱ) Two-dimensional simplex element = 119
   (ⅲ) Three-dimensional simplex element = 121
   (ⅳ) Interpolation polynomials for vector quantities = 123
  3.2.5 Linear interpolation polynomials in terms of local coordinates = 126
   (ⅰ) One-dimensional element = 128
   (ⅱ) Two-dimensional(triangular) element = 130
   (ⅲ) Three-dimensional(tetrahedron) element = 133
 3.3 Formulation of element characteristic matrices and vectors = 136
  3.3.1 Direct approach = 137
   (ⅰ) Bar element under axial load = 137
   (ⅱ) Line element for heat flow = 138
   (ⅲ) Line element for fluid flow = 140
   (ⅳ) Line element for current flow = 141
   (ⅴ) Triangular element under plane strain = 142
  3.3.2 Variational approach = 144
   (ⅰ) Specification of continuum problems = 145
   (ⅱ) Approximate methods of solving continuum problems = 145
   (ⅲ) Calculus of variations = 145
   (ⅳ) Advantages of variational formulation = 150
   (ⅴ) Solution of equilibrium problems using variational(Rayleigh-Ritz) method = 150
   (ⅵ) Solution of eigenvalue problems using variational(Rayieigh-Ritz) method = 154
   (ⅶ) Solution of propagation problems using variational(Rayleigh-Ritz) method = 155
   (ⅷ) Equivalence of finite element method and variational(Rayleigh-Ritz) method = 155
   (ⅸ) Derivation of finite element equations using variational(Rayleigh-Ritz) approach = 156
  3.3.3 Weighted residual approach = 162
   (ⅰ) Solution of equilibrium problems using weighted residual method = 163
   (ⅱ) Solution of eigenvalue problems using weighted residual method = 167
   (ⅲ) Solution of propagation problems using weighted residual method = 168
   (ⅳ) Derivation of finite element equations using weighted residual(Galerkin) approach = 169
  3.3.4 Coordinate transformation = 172
 3.4 Assembly of element matrices and vectors and derivation of system equations = 173
  3.4.1 Assemblage of element equations = 173
  3.4.2 Computer implementation of the assembly procedure = 175
  3.4.3 Incorporation of the boundary conditions = 184
  3.4.4 Incorporation of boundary conditions in the computer program = 186
 3.5 Solution of finite element(system) equations = 187
 3.6 Computation of element resultants = 188
  References = 188
  Problems = 189
4 HIGHER ORDER AND ISOPARAMETRIC ELEMENT FORMULATIONS = 193
 4.1 Introduction = 193
 4.2 Higher order one-dimensional element = 194
  4.2.1 Quadratic element = 194
  4.2.2 Cubic element = 195
 4.3 Higher order elements in terms of natural coordinates = 196
  4.3.1 One-dimensional element = 196
  4.3.2 Two-dimensional element (triangular element) = 198
  4.3.3 Derivation of nodal interpolation functions = 200
  4.3.4 Three-dimensional element(tetrahedron element) = 203
  4.3.5 Two-dimensional element(qadrilateral element) = 205
  4.3.6 Three-dimensional element(hexahedron elemet) = 209
 4.4 Higher order elements in terms of classical interpolation polynomials = 213
  4.4.1 Classical interpolation functions = 213
   (ⅰ) Lagrange interpolation functions for n stations = 213
   (ⅱ) General two-station interpolation functions = 215
   (ⅲ) Zeroth order Hermite interpolation function = 216
   (ⅳ) First order Hermite interpolation function = 218
   (ⅴ) Second order Hermite interpolation function = 220
  4.4.2 One-dimensional elements = 221
   (ⅰ) Linear element = 221
   (ⅱ) Quadratic element= 221
   (ⅲ) Cubic element = 221
  4.4.3 Two-dimensional elements : Rectangular elements = 222
   (ⅰ) Using Lagrange interpolation polynomials = 222
   (ⅱ) Using Hermite interpolation polynomials = 223
 4.5 Continuity conditions = 225
 4.6 Comparative study of elements = 227
 4.7 Isoparametric elements = 228
  4.7.1 Definitions = 228
  4.7.2 Shape functions in coordinate transformation = 229
  4.7.3 Curved-sided elements = 231
  4.7.4 Derivation of element equations = 234
 4.8 Numerical integration = 236
  4.8.1 In one-dimension = 236
  4.8.2 In two-dimensions = 238
   (ⅰ) In rectangular regions = 238
   (ⅱ) In triangular regions = 239
  4.8.3 In three-dimensions = 240
   (ⅰ) In rectangular prism type regions = 240
   (ⅱ) In tetrahedral regions =240
   References = 241
   Problems = 242
5 SOLID AND STRUCTURAL MECHANICS = 245
 5.1 Introduction = 246
 5.2 Basic equations of solid mechanics = 246
  5.2.1 introduction = 247
  5.2.2 External equilibrium equations = 247
  5.2.3 Equations of internal equilibrium = 247
  5.2.4 Stress strain relations(Constitutive relations) = 249
   (ⅰ) Three-dimensional case = 249
   (ⅱ) Two-dimensional case(plane stress) = 250
   (ⅲ) Two-dimensional case(plane strain) = 251
   (ⅳ) One-dimensional case = 253
   (ⅴ) Axisymmetric case = 253
  5.2.5 Strain-displacement relations = 254
  5.2.6 Boundary conditions = 256
  5.2.7 Compatibility equations = 258
  5.2.8 Stress-strain relations for anisotropic materials = 259
  5.2.9 Formulations of solid and structural mechanics = 260
STATIC ANALYSIS
 5.3 Formulation of equilibrium equations = 266
 5.4 Analysis of trusses and frames = 271
  5.4.1 Space truss element = 271
  5.4.2 Space frame element = 279
   (ⅰ) Axial displacements = 279
   (ⅱ) Torsional displacements = 282
   (ⅲ) Bending displacements in the plane xy = 284
   (ⅳ) Bending displacements in the plane xz = 285
  5.4.3 Planar frame element = 292
  5.4.4 Beam element = 294
  5.4.5 Computer program for frame analysis(FRAME) = 295
 5.5 Analysis of plates = 303
  5.5.1 Introduction = 303
  5.5.2 Triangular membrane element = 303
  5.5.3 Numerical results with membrane element = 311
   (ⅰ) A plate under tension = 311
   (ⅱ) Circular hole in a tension plate = 313
   (ⅲ) Cantilevered box beam = 316
  5.5.4 Computer program for plates under inplane loads(CST) = 317
  5.5.5 Bending behaviour of plates = 323
  5.5.6 Triangular plate bending element = 328
  5.5.7 Numerical results with bending elements = 333
  5.5.8 Analysis of three-dimensional structures using plate elements = 336
  5.5.9 Computer program for the analysis of three-dimensional structures using plate elements(PLATE) = 340
 5.6 Analysis of three-dimensional problems = 340
  5.6.1 Introduction = 340
  5.6.2 Tetrahedron element = 340
  5.6.3 Hexahedron element = 343
  5.6.4 Numerical results = 348
 5.7 Analysis of solids of revolution = 348
  5.7.1 Introduction = 348
  5.7.2 Formulation of elemental equations for an axisymmetric ring element = 349
  5.7.3 Numerical results = 353
  5.7.4 Computer program(STRESS) = 354
DYNAMIC ANALYSIS
 5.8 Dynamic equations of motion = 362
 5.9 Consistent and lumped mass matrices = 365
 5.10 Consistent mass matrices in global coordinate system = 366
  5.10.1 Consistent mass matrix of a pin-jointed(space truss) element = 367
  5.10.2 Consistent mass matrix f a frame element = 368
  5.10.3 Consistent mass matrix of a triangular membrane element = 370
  5.10.4 Consistent mass atrix of a triangular bending element = 371
  5.10.5 Consistent mass matrix of a tetrahedron element = 372
 5.11 Free vibration analysis = 373
 5.12 Computer program for eigenvalne analysis of three-dimensional structures(PLATE) = 381
 5.13 Condensation of the eigenvalue problem(eigenvalue economizer) = 395
   (ⅰ) Natural frequencies of a square cantilever plate = 398
   (ⅱ) Natural frequencies of a cantilevered box beam = 399
 5.14 Dynamic response calculations using finite element method = 400
  5.14.1 Uncoupling the equations of motion of an undamped system = 401
  5.14.2 Uncoupling the equations of motion of a damped system = 402
  5.14.3 Solution of a general second order differential equation = 403
 5.15 Nonconservative stability and flutter problems = 410
  References = 411
  Problems = 412
6 HEAT TRANSFER = 418
 6.1 Introduction = 418
 6.2 Basic equations of heat transfer = 419
  6.2.1 Energy balance equation = 419
  6.2.2 Rate equations = 419
   (ⅰ) For conduction = 419
   (ⅱ) For convection = 420
   (ⅲ) For radiation = 420
   (ⅳ) Energy generated in a solid = 420
   (ⅴ) Energy stored in a solid = 421
  6.2.3 Governing differential equation for heat conduction in three-dimensional bodies = 421
  6.2.4 Statement of the problem in differential equation form = 425
 6.3 Derivation of finite element equations = 425
  6.3.1 Variational approach = 425
  6.3.2 Galerkin approach = 428
 6.4 One-dimensional heat transfer = 431
  6.4.1 Straight uniform fin analysis = 431
   Computer program(HEATI) = 439
  6.4.2 Tapered fin analysis = 441
  6.4.3 Straight uniform fin analysis using quadratic elements = 445
 6.5 Two-dimensional heat transfer = 448
  Computer program(HEAT2) = 464
 6.6 Axisymetric heat transfer = 468
  Computer program(HEATAX) = 477
 6.7 Three-dimensional heat transfer = 482
 6.8 Unsteady state heat transfer problems = 487
  6.8.1 Derivation of element capacitance matrices = 487
   (ⅰ) For one-dimensional problems = 487
   (ⅱ) For two-dimensional problems = 489
   (ⅲ) For axisymetric problems = 489
   (ⅳ) For three-dimensional problems = 490
  6.8.2 Finite difference solution in the time domain = 493
 6.9 Heat transfer problems with radiation = 495
  Computer program(RADIAT) = 501
  References = 504
  Problems = 504
7 FLUID MECHANICS = 507
 7.1 Introduction = 507
 7.2 Basic equations of fluid mechanics = 508
  7.2.1 Definitions = 508
  7.2.2 Flow field = 508
  7.2.3 Continuity equation = 509
  7.2.4 Equations of motion or momentum equations = 510
   (ⅰ) State of stress in a fluid = 510
   (ⅱ) Relation between stress and rate of strain for Newtonian fluids = 511
   (ⅲ) Equations of motion = 513
  7.2.5 Energy equation = 515
  7.2.6 State and viscosity equations = 517
  7.2.7 Solution procedure = 517
  7.2.8 Inviscid fluid flow = 517
  7.2.9 Irrotational flow = 518
  7.2.10 Velocity potential = 520
  7.2.11 Stream function = 520
  7.2.12 Bernoulli equation = 522
 7.3 Inviscid incompressible flows = 523
  7.3.1 Potential function formulation = 524
   (ⅰ) Differential equation form = 524
   (ⅱ) Variational form = 524
  7.3.2 Stream function formulation = 533
   (ⅰ) Differential equation form = 533
   (ⅱ) Variational form = 533
  7.3.3 Computer program(PHIFLO) = 535
 7.4 Flow in porous media = 538
  7.4.1 Governing equations = 539
  7.4.2 Finite element solution = 540
  7.4.3 Steady state unconfined flow through a dam = 532
  7.4.4 Steady state flow towards a well = 543
 7.5 Wave motion of a shallow basin = 544
  7.5.1 Equation of motion = 544
  7.5.2 Boundary and initial conditions = 546
  7.5.3 Finite element solution of Eq. (7.133) using Galerkin approach = 546
  7.5.4 Eigenvalue solution = 550
  7.5.5 Solution of Eq. (7.161) by mode superposition method = 551
 7.6 Incompressible viscous flow = 552
  7.6.1 Statement of the problem = 552
  7.6.2 Stream function formulation(using variational approach) = 552
  7.6.3 Velocity-pressure formulation(using Galerkin approach) = 558
  7.6.4 Stream function-vorticity formulation = 563
   (ⅰ) Governing equations = 563
   (ⅱ) Finite element solution(using variational approach) = 563
 7.7 Flow of non-Newtonian fluids = 565
  7.7.1 Governing equations = 565
   (ⅰ) Flow curve characteristic = 565
   (ⅱ) Equation of motion = 567
 7.7.2 Finite element equations using Galerkin method = 567
 7.7.3 Solution procedure = 568
  References = 571
  Problems = 572
8 ADDITIONAL APPLICATIONS AND GENERALIZATION OF THE FINITE ELEMENT METHOD = 573
 8.1 Introduction = 573
 8.2 Steady state field problems = 574
 8.3 Transient field problems = 577
 8.4 Space-time finite elements = 579
 8.5 Solution of Poisson equation = 580
  8.5.1 Derivation of the governing equation for the torsion problem = 580
  8.5.2 Finite element solution = 582
  8.5.3 Computer program(TORSON) = 588
 8.6 Solution f Helmholtz equation = 590
 8.7 Solution of Reynolds equation = 596
  8.7.1 Hydrodynamic lubrication problem = 596
  8.7.2 Finite element equations = 597
 8.8 Least squares finite element approach = 601
  8.8.1 Solution of a general linear partial differential equation = 601
  8.8.2 Solution of unsteady gas dynamic equations = 605
 8.9 Equilibrium, mixed and hybrid elements = 610
 8.10 Miscellaneous applications = 611
  References = 613
  Problems = 617
 APPENDIX A : GREEN-GAUSS THEOREM(Integration by parts in two and three dimensions) = 618
 INDEX = 621

청구기호 Browsing

이 분야 인기자료

  • 표지이미지
    원씽 : 복잡한 세상을 이기는 단순함의 힘
    Keller, Gary
    비즈니스북스, 2013
  • 표지이미지
    이땅에 태어나서 : 나의 살아온 이야기
    정주영
    솔, 1998
  • 표지이미지
    (2018) 미국 연구개발 테마 총서. 3, 인공신경망
    CHO Alliance
    CHO Alliance, 2018
  • 표지이미지
    (LabVIEW를 이용한) 디지털신호처리 이해하기
    김경태
    INFINITYBOOKS, 2009
  • 표지이미지
    (기초부터 배우는) 홍차
    기연맹 磯淵猛
    한국티소믈리에연구원, 2017

서평 (0 건)

*주제와 무관한 내용의 서평은 삭제될 수 있습니다.

서평추가

서평추가
별점
별0점
  • 별5점
  • 별4.5점
  • 별4점
  • 별3.5점
  • 별3점
  • 별2.5점
  • 별2점
  • 별1.5점
  • 별1점
  • 별0.5점
  • 별0점
*서평 입력 시 선택한 별점은 전체 별점에 반영됩니다.
제목입력
본문입력

태그

태그추가

태그추가
태그입력
태그보기