《现代计算固体力学》讲述了计算固体力学的基本原理、应用技术和最新发展状况，详细阐述了工程问题有限元分析的基本方法和程序，介绍了有限元法应用中的若干技术和经验。《现代计算固体力学》注重原理与实践、理论与应用的结合。《现代计算固体力学》可作为工程类各专业研究生和工科本科生的教材，可供科技人员、计算力学应用人员和软件开发人员参考。

    1.4 本书的结构
    计算固体力学仍在发展中，许多新的数值方法不断出现，特别是有限元法的新应用越来越广。关于有限元法理论和应用的研究论著在大量地发表。尽管各种类型的单元有几千种之多，但新的单元类型仍然层出不穷；大量的应用研究将有限元法用于解决形状和边界条件特别复杂的问题、多物理、多介质耦合问题、大规模非线性问题等。
    本书以计算固体力学中的有限元法为主。如果位移和应力在三个坐标方向是一般性变化的，则称为三维固体问题。如果位移和应力在其中的一个坐标方向保持不变或忽略其变化，则称为平面问题或二维固体问题。二维和三维固体问题（包括旋转固体）的有限元法在第二章至第六章中讨论。一个平板受面内载荷的作用是平面问题，但受垂直平面的横向载荷作用，将使平板弯曲，这是平板的弯曲问题或简称板问题。曲的板就是壳体，一维的板（板的位移和应力在一个跨度方向不变）就退化为梁。梁、板和壳的有限元法在第七章和第八章中讨论。
    固体材料往往在超出弹性变形的塑性变形范围内承担载荷。弹塑性有限元分析已经是工程中经常遇到的问题，这部分内容将在第九章中讲述。结构在动力载荷作用下的响应可分为自由振动的特征值问题和强迫振动的动态响应问题。结构动力学有限元分析的关键是建立正确的模型、选择适当的算法和分析结果的合理性。详细内容将在第十章讨论。
    有限元商业软件的发展，使得工程应用人员逐渐将有限元法作为一个黑箱使用。但这有很大的风险。尽管软件代替人工完成了非常繁复甚至人工不可能完成的线性方程组求解和前后数据处理等工作，但是一个有限元分析的成功与否，还是取决于分析者对问题的物理实质的把握和对有限元技术的全面理解。第十一章主要探讨有限元应用中的相关问题。
    本书的第十二章至第十五章属于比较特殊或高等的问题。第十二章中的特殊有限元法是为解决特殊问题而设计的。这样的特殊单元很多，它们与普通单元没有本质的差别，对通用程序进行部分修改就可以实现这些特殊单元。但它们对相应的特殊问题确实很有效。第十三章的非结构有限元采用类比的方法将有限元推广到非结构的位势场问题，可以看出有限元法的一般性和宽广的应用性。第十四章为耦合问题，主要包括多场耦合与多孔介质中的流固问题。第十五章的多变量有限元法可使读者了解改进单元性能和构造新单元的途径，扩展知识视野，了解研究动态。

总序
前言
第一章 绪论
1.1 计算固体力学
1.2 计算固体力学的基本方法
1.2.1 有限元法
1.2.2 边界元法
1.2.3 加权余值法
1.2.4 变分法
1.3 计算固体力学的发展历史和应用现状
1.4 本书的结构

第二章 弹性力学的基本理论
2.1 变形与应变
2.2 平衡方程，应力-应变关系
2.3 弹性力学问题的建立与求解
2.3.1 平面问题
2.3.2 扭转问题
2.4 弹性体的能量
习题

第三章 计算力学的数学基础
3.1 引言
3.2 加权余值法
3.3 变分原理
3.4 约束与广义变分原理
3.4.1 约束变分原理
3.4.2 广义变分原理
3.5 固体力学中的各种变分原理
3.5.1 最小势能原理
3.5.2 最小余能原理
3.5.3 Hellinger-ReisSner变分原理
3.5.4 Hu-Washzu广义峦分原坪
3.6 Ritz法与Galerkin法
3.6.1 Ritz法
3.6.2 Galerkin法

第四章 有限元法的基本概念和原理
4.1 单元位移模式
4.2 单元刚度阵和有限元方程的建立
4.3 整体有限元方程的组装
4.4 边界条件的引入与方程的求解
4.5 有限元解答的本质
4.6 平面三角形单元程序
4.6.1 程序框图
4.6.2 变量说明
4.6.3 输入输出文件
4.6.4 例题
4.6.5 程序源码
习题

第五章 单元构造与分析
5.1 建立单元形函数的方法
5.2 矩形单元Lagrange族和Serendipity族
5.2.1 Lagrange插值法
5.2.2 Serendipity族
5.3 等参元
5.4 数值积分
5.4.1 Gauss积分公式
5.4.2 积分阶数的选择
5.4.3 应力计算
5.5 各种C0等参元
5.5.1 2节点杆单元
5.5.2 3节点杆单元
5.5.3 3节点三角形单元(常应变三角形CST)
5.5.4 6节点三角形单元(T6)
5.5.5 4节点四边形单元(Q4)
5.5.6 6节点四边形单元(Q6)
5.5.7 8节点四边形单元(Q8)
5.5.8 4节点四面体实体单元(3DT4)
5.5.9 10节点四面体实体单元(3DTl0)
5.5.10 15节点三棱柱实体单元(P15)
5.5.11 8节点六面体实体元(H8)
5.5.12 20节点六面体实体元(}t20)
5.6 轴对称问题
5.7 非协调元
5.8 单元精度比较
习题

第六章 有限元法的计算机实现
6.1 有限元法的实施过程
6.2 有限元网格的自动划分
6.3 初步分析：单元测试与网格测试
6.4 计算结果的评价与误差分析
6.5 自适应与缩减网格有限元法
6.6 二维固体力学有限元程序
习题

第七章 杆件有限元法
7.1 等截面直杆单元
7.1.1 拉压杆单元
7.1. 2扭转杆单元
7.2 等参梁单元
7.2.1 无剪梁单元
7.2.2 Timoshenko梁单元
7.3 二维和三维杆单元
7.3.1 二维杆单元
7.3.2 三维杆单元
习题

第八章 板和壳体有限元法
8.1 板弯曲问题的基本理论
8.1.1 Kirchhoff薄板理论
8.1.2 Mindlirl板理论
8.2 基于板弯曲理论的单元
8.2.1 基于Kirchhoff假设的矩形单元
8.2.2 基于Mindlin假设的四边形等参元
8.2.3 离数的Kirchhoff单元
8.3 关于板弯曲单元的讨论
8.3.1 降阶积分与选择积分
8.3.2 内部自由度
8.3.3 板弯曲单元的小片检验
8.3.4 板单元的应用
8.4 壳体单元的一般论述
8.5 退化壳单元
8.5.1 单元的几何定义
8.5.2 坐标系
8.5.3 位移场
8.5.4 应变-位移关系
8.5.5 单元刚度矩阵
8.5.6 等效节点载荷
8.5.7 应力计算
8.6 轴对称壳单元
8.7 壳体单元的应用
8.7.1 旋转壳
8.7.2 一般壳
8.8 梁、板和壳体有限元程序
习题

第九章 材料非线性问题的有限元法
9.1 材料非线性问题的有限元方程
9.2 弹塑性问题有限元方程的建立
9.3 弹塑性问题的计算方法
9.4 蠕变问题的有限元法
9.4.1 蠕变问题的基本公式
9.4.2 全显式初应变法
9.4.3 具有修正刚度的全显式法
9.5 粘弹性和粘塑性力学的有限元法
9.5.1 粘弹性
9.5.2 粘塑性问题
9.6 弹塑性有限元程序
习题

第十章 动力学问题的有限元法
10.1 振动的基本方程
10.2 缩减与模态方程
10.2.1 缩减
10.2.2 模态方程
10.3 谐响应分析
10.4 动力响应分析
10.5 响应谱分析
10.6 评述、模型化考虑
10.7 应用
10.7.1 振动
10.7.2 谐响应
10.7.3 动力响应
10.7.4 响应谱分析
习题

第十一章 有限元法的实现与应用技巧
11.1 模型考虑
11.2 单元的选择和混合使用
11.3 变换
11.4 内部约束
11.5 子结构
11.6 对称性

第十二章 特殊有限元法
12.1 界面元
12.2 奇异元
12.3 无限元
12.4 刚性有限元

第十三章 非结构有限元法
13.1 稳态场问题
13.2 稳态场有限元的基本理论
13.3 稳态温度场的有限元分析
13.4 热应力的计算
习题

第十四章 耦合问题的有限元法
14.1 力-电耦合问题的有限元法
14.2 流固耦合有限元法

第十五章 多变量有限元法
15.1 引言
15.2 应力杂交元
15.3 位移杂交元
15.4 拟协调元
15.5 混合有限元法
参考文献