数值计算的书籍琳琅满目,但是专门针对土木工程专业的教材非常有限。《土木工程数值计算》教材的目标是使学生基本掌握土木工程结构计算和分析中最常用的数值方法——有限单元法的基础理论、建模方法和分析程序;同时,了解国内外其他数值计算方法的基本原理和应用,使学生在计算力学理论与实践方面受到最基本的素质训练。
主要内容
本书内容分为基础篇和应用篇,基础篇以有限单元法为主,同时,简要介绍了有限差分方法和离散元法;应用篇从建模方法和应用分析两方面,重点介绍了目前广泛使用的土木工程数值计算分析软件,包括有限单元法ABAQUS、有限差分法FLAC3D、离散单元法UDEC、颗粒元法PFC、结构力学PKPM的基本使用和建模方法,并给出了大量工程应用实例。
教材特色
1.结构工程与岩土工程相结合
岩土工程和结构工程是北京科技大学土木工程专业的主办方向,并有城市地下空间工程、防灾减灾及信息智能化技术、桥梁与道路工程研究方向,因此编写一部集中反映岩土工程和结构工程的适合本科生的数值计算教程尤为重要。通过本教材的学习,学生可以在本科毕设阶段和研究生阶段从事工程计算的能力将有很大提升。
2.基础理论与实际应用相结合
目前,国内外的有关数值计算方法的教材偏重理论研究成果的介绍或仅限于软件功能的介绍,本教材将数值计算方法的基础理论与国内外高度认可和普遍使用的数值计算软件教学相结合,特别强调数值计算在土木工程领域的建模与分析中的应用。通过本教材的学习,学生不仅能够了解有限元计算的基础理论和编程过程,还能够切实地掌握几种计算软件的使用,学习结束后可以直接投入到土木工程相关研究和计算分析工作中。
3.算法与编程相结合
本教材在介绍数值算法理论的同时教授算法在计算程序上的实现,使学生既有数值分析的理论基础又有实现程序的编程能力。将算法和编程相结合,详细介绍如何通过编程对算法进行实现,为学生以后从事科学研究工作奠定基础,从而补充已有程序的计算模块。
内容展示
作者介绍