《MSC.Nastran有限元分析理论基础与应用》讲述了MSC.Nastran理论，详细描述了程序基本模块的功能，并对不同模型建立的方法、优点和局限性，以及分析结果的正确与否进行了评述。书中还提供了与其理论相对照的多种考题及相应内容的例题，以期读者能正确使用有限元分析工具。
　　书中内容包含了MSC.Nastran的质点、弹簧、杆、曲梁、变管、偏置梁、组合梁、板、曲壳、四面体、五面体、六面体的质量矩阵、刚度矩阵、旋转对称矩阵、热传导矩阵的理论论述，单元刚度自锁的分析及处理，形状敏感度分析等；也包含了在MSC.Patran界面下的MPC和PCL的使用方法，场和组的使用方法，几何建模、网格划分、定义载荷和边界条件、定义材料属性、定义单元属性的过程，以及线性静力、非线性静力、模态、线性屈曲、非线性屈曲、稳态热分析、热应力等分析过程，后处理的使用方法等。考题和例题都附有理论解和有限元解的对照，或标准角和有限元解的对照及简要评述，所有考题和例题都给出了MSC.Patran的详细命令流。
　　《MSC.Nastran有限元分析理论基础与应用》适合于航空、航天、土木、机械、车辆、船舶等专业的大学生、研究生、工程技术人员阅读、参考。

　　能对工程问题的力学本质进行准确地抽象或概括；要对要解决的问题反复论证；对大多数工程问题，要有可靠的实验数据；勤于查阅相关文献，吸取他人的经验；对分析程序能熟练的驾御；要对分析的结果准确判断正误并应随时修正以已有模型，最终给出准确的分析报告。对大多数分析工程师而言，对所接受的设计工程师的几何模型，都要进行简化和修改，有时还要分析工程师自己建立几何模型。因此，分析工程师既要有力学背景，也要有工程背景，要熟练地掌握大型商业有限元分析程序，还要掌握必要的数学知识和其他的计算机软件（如（2AI））的知识。这些都将成为研究机构、大学和各大公司的录取工程分析人才的必要条件。
　　1.2 MSC.NaStran程序的组织构架
　　MSC.Nast.rail是数据库式的矩阵结构的系统，用于解决物理分析的多场问题，其基本架构如图1.工所示，它是由数据库，执行控制系统和目标模块组成。目标模块包括模型模块，功能模块和输入输出模块等。模型模块包括几何模型，单元模型，载荷／边界条件，材料特性等。在执行控制系统控制下，功能模块由模型数据经过运算生成刚度，载荷，质量等矩阵，并存人数据库。数据库的数据，也可以由输入／输出模块产生，在执行控制系统控制下存人数据库。又是在执行控制系统控制下，功能模块进行运算得到结果，经用户的选择和控制再入场输出。整个数据库的产生与运算完全由执行控制系统来控制执行。而执行控制系统允许用户透过MSC.Nastran的语言——DMAP（Direct Mat.riX AbstraCtionProgram，直接矩阵提取系统）来控制，DMAP语言是MSC.Nastran程度的一大特色。

第一章 绪论
1.1 Nastran程序的历史
1.2 MSC.Nastran程序的组织构架
1.3 MSC.Nastran程序的参考文献
1.4 MSC.Nastran前后处理软件MSC.Patrail
1.5 有限元模型的建立
1.6 有限元模型的处理
1.7 MSC.Nastran的分析功能
1.8 MSC.Nastran的输入文件
1.9 MSC.Nastran初步
1.10 模型数据，
1.10.1 自由格式模型数据
1.10.2 列的复制和生成
1.10.3 面向结构的模型数据汇总
1.10.4 数据选择
1.10.5 载荷选择
1.10.6 温度场选择
1.10.7 约束选择，
1.10.8 特征值解法说明
1.10.9 微分刚度解
1.10.10 输出控制
1.10.11 标题命令
1.10.12 输出行控制
1.10.13 模型数据打印选择
1.10.14 集说明
1.10.15 单元输出要求
1.10.16 节点和标量点要求
1.10.17 子工况
1.10.18 工况控制例题
1.11 执行控制
1.11.1 求解序列
1.11.2 指定MSC.Nastran执行时间
1.11.3 诊断打印要求
1.11.4 DMAP编译控制
1.11.5 执行控制结束
1.11.6 执行控制例题
1.12 杆系结构例题
1.12.1 文件的构成
1.12.2 输入文件
1.12.3 杆系简图
1.12.4 MSC.Nastran的运行
1.12.5 FO6文件检查

第二章 MSC.Patran开发环境
2.1 智能环境
2.2 正确使用有限元分析工具
2.3 环形板实例
2.3.1 第一次分析
2.3.2 第二次分析
2.3.3 第三次分析
2.3.4 第四次分析
2.3.5 第五次分析
2.3.6 第六次分析
2.3.7 总结分析结果
2.4 悬臂梁实例
2.4.1 梁单元计算结果
2.4.2 实体单元计算结果
2.5 内压厚壁球壳
2.5.1 轴对称TRIA6单元计算结果
2.5.2 实体HEX8单元计算结果
2.5.3 实体HEX20单元计算结果
2.5.4 实体WEIx：E15单元计算结果
2.6 受内压圆筒径向接管结构
2.7 加筋板动态分析

第三章 工程力学的基本关系
3.1 连续介质力学
3.2 运动学关系
3.3 应变
3.4 曲面上的应力矢量
3.5 应力分量
3.6 本构关系
3.7 平衡条件——牛顿力学
3.8 虚功原理
3.9 弹性理论解
3.9.1 均匀应力
3.9.2 自重作用下等截面杆的拉伸
3.10 解决实际问题的策略
3.11 二维弹性理论
3.11.1 平面应力
3.11.2 平面应变
3.11.3 平衡方程
3.11.4 应变一位移关系
3.11.5 本构关系
3.11.6 应力函数
3.11.7 基于应力函数的解
3.12 梁理论
3.12.1 应力的合成
3.12.2 拉伸和弯曲下的应力
3.12.3 平衡方程
3.12.4 梁弯曲挠度方程的解
3.13 小挠度的板理论
3.13.1 运动学关系
3.13.2 力和力矩的合成
3.13.3 平衡方程
3.13.4 Kirchhoff假设
3.13.5 夹层板的本构关系
3.14 矩形板的小挠度解
3.14.1 承受正弦分布压力的简支矩形板
3.14.2 承受均匀分布压力的简支矩形板的Navier解和A.Nadia解
3.14.3 承受集中载荷的简支矩形板Navier解
3.14.4 承受均匀分布压力的夹支矩形板
3.14.5 承受集中载荷的夹支矩形板
3.15 圆板对称弯曲
3.15.1 承受均匀载荷的圆板
3.15.2 承受均匀载荷的夹支圆板
3.15.3 承受均匀载荷的简支圆板
3.15.4 承受均匀载荷夹支圆板的精确解
3.15.5 承受均匀载荷简支圆板较精确的解
3.15.6 承受同心圆载荷的简支圆板
3.15.7 承受同心圆载荷的夹支圆板
3.15.8 承受中心载荷的简支圆板
3.15.9 承受中心载荷的夹支圆板
3.15.10 承受中心载荷的简支圆板比较精确的解
3.15.11 承受均匀载荷的夹支椭圓板
3.15.12 承受均匀载荷的简支椭圆板
3.15.13 承受均匀载荷的简支斜板
3.16 板的大挠度
3.16.1 承受均匀载荷的大挠度夹支圆板的近似解
3.16.2 承受均匀载荷的大挠度夹支圆板的精确解
3.16.3 承受均匀载荷的大挠度简支圆板的精确解
3.17 柱形壳
3.17.1 承受轴对称载荷的圆柱形壳
3.17.2 圆截面上有均匀分布载荷的长圆柱壳.，
3.17.3 承受均匀内压的固支长圆柱壳
3.18 承受轴对称载荷的旋转壳.：
3.19 壳体变形状态和有限元方法
3.19.1 标准测试
3.19.2 壳的模型
3.19.3 有限元模型
3.19.4 变形的精确解

第四章 变分原理及近似理论
4.1 虚功原理
4.2 余虚功原理
4.3 最小势能原理
4.4 最小余能原理
4.5 广义原理
4.6 Helunger－Reissner原理
4.7 变分原理之间的关系
4.8 近似理论
4.9 简支梁的Rayleigh－Ritz解

第五章 有限单元公式
5.1 有限单元公式的位移表达
5.2 轴力杆单元ROD
5.3 确定刚度方程的步骤
5.4 弯曲梁单元的刚度矩阵
5.5 铁摩辛柯梁单元的静态刚度矩阵
5.6 轴向拉力下的铁摩辛柯梁的横向振动¨
5.7 轴向拉力和绕轴旋转下扭曲的铁摩辛柯梁的横向振动
5.8 形函数和基函数
5.9 板单元基函数
5.10 等参数单元
5.10.1 基函数和Jacobian变换
……
第六章 MSC.Nastran中的结构单元
6.1 引言
6.2 单元定义
6.3 标量弹性单元ELAS
6.4 杆单元ROD和管单元TUBE单元
6.5 常截面弯曲梁单元BAR
6.6 变截面弯曲梁单元BEAM
6.7 曲线梁单元BEND
6.8 剪力板单元SHEAR PANEL
6.9 壳体单元
6.10 曲壳单元
6.11 实体单元

第七章 总体分析过程
7.1 总体刚度矩阵
7.2 局部与总体坐标系
7.3 单元刚度矩阵的转换
7.4 结构自由度指定
7.5 标量自由度的定义
7.6 坐标系
7.7 节点
7.8 外部和内部自由度
7.9 位移集
7.10 多点约束MPC
7.11 单点约束SPC
7.12 静态凝聚（OMIT和ASET）
7.13 自由体支撑
7.14 柔度到刚度的变换

第八章 有限单元的精度与性能
8.1 单元性能
8.2 插值失败
8.3 单元形状的影响
8.4 测试结果概要

第九章 刚性单元和约束单元
9.1 刚性单元和约束单元
9.2 拉伸约束
9.3 两节点间的刚性连接
9.4 刚性三角约束单元
9.5 一般刚性约束单元
9.6 弹性约束单元
9.7 加权平均约束单元

第十章 材料属性
10.1 各向同性材料
10.2 二维单元的各向异性材料
10.3 二维夹层单元的正交各向异性材料
10.4 三维单元的各向异性材料
10.5 弹性常数的变换
10.6 与温度相关的材料
10.7 材料属性表
10.8 复合材料

第十一章 外载荷
11.1 节点集中外力
11.2 由分量定义的力矢量
11.3 由两点定义的静态力和力矩
11.4 由矢量又积定义载荷矢量的方向
11.5 作用在标量点上的载荷
11.6 弯曲梁单元上的分布载荷
11.7 均匀分布压力PLOAD2
11.8 非均匀曲面力PLOAD4
11.9 重力载荷
11.10 由于角速度和角加速度引起的静载荷
11.11 组合载荷
11.12 强制位移
11.13 强制变形
11.14 热载荷
11.15 节点温度
11.16 杆单元和梁单元的温度场
11.17 二维单元的温度场

第十二章 静力分析
12.1 系统矩阵
12.2 约束和静凝聚
12.3 静载荷
12.4 惯性释放
12.5 数据还原
12.6 输入说明
12.7 分析结果输出
12.8 致命错误
12.9 节点奇异性处理
12.10 节点重量生成模块
12.11 例题说明
12.12 均匀分布载荷下的悬臂梁
12.13 简支加筋板
12.14 三维挂钩

第十三章 用超单元模拟部件
13.1 超单元和建模
13.2 部件求解
13.3 定义超单元
13.4 MSC.Patran定义超单元的方法
13.5 超单元问题的例题

第十四章 对称和循环对称
14.1 引言
14.2 结构物基本对称型态
14.3 基本理论介绍
14.4 数据输入

第十五章 固有模态分析
15.1 动力学系统方程
15.2 特征值问题
15.3 系统的质量
15.4 实特征值的提取方法
15.5 矩阵减缩法
15.6 简支矩形板的模态分析

第十六章 微分刚度和屈曲分析
16.1 大位移公式
16.2 非线性应变位移关系
16.3 棱形杆的几何刚度
16.4 板弯曲的几何刚度矩阵
16.5 屈曲分析
16.6 考虑微分刚度的固有模态和频率
16.7 线性屈曲例题
16.8 弧长法
16.9 后屈曲

第十七章 热传导分析
17.1 材料热性质
17.2 热载荷和热边界条件
17.3 有限元模型
17.4 热分析
17.5 后处理
17.6 例题
主要参考文献