Introduction to the explicit finite element method for nonlinear transient dynamics

مقدمه ای سیستماتیک بر نظریه ها و فرمول های روش اجزای محدود صریح

از آنجایی که فناوری عددی با کاربردهای صنعتی به رشد و تکامل خود ادامه می دهد، درک روش اجزای محدود صریح اهمیت فزاینده ای پیدا می کند، به ویژه در زمینه های قابلیت تصادف، شکل دهی فلز و مهندسی ضربه. مقدمه ای بر متناهی آشکار روش عنصر برای دینامیک گذرای غیرخطیاولین کتابی است که به طور خاص به آنچه که اکنون به عنوان موفق ترین ابزار عددی برای دینامیک گذرای غیرخطی پذیرفته شده است، می پردازد. این کتاب به خوانندگان کمک می کند تا بر روش اجزای محدود صریح و کد برنامه نویسی بدون نیاز به دانش پیش زمینه گسترده در مورد عنصر محدود عمومی تسلط پیدا کنند.

نویسندگان موضوعات مربوط به اصل تغییرات، روش عددی، فرمول بندی مکانیکی و بنیادی را ارائه می دهند. دستاوردهای نظریه همگرایی علاوه بر این، موضوعات و تکنیک‌های کلیدی در چهار بخش کاملاً سازمان‌دهی‌شده ارائه شده‌اند:

• مبانیچارچوبی از روش اجزای محدود صریح را برای دینامیک غیرخطی گذرا بررسی می‌کند و دستاوردهای مرتبط با نظریه همگرایی

• تکنولوژی عنصردرباره نظریه های عناصر چهار گره، سه گره، هشت گره و دو گره

• مواد بحث می کند. مدل‌ها مدل‌های پلاستیسیته و سایر مواد غیرخطی و همچنین مدل مکانیک آسیب شکل‌پذیری را تشریح می‌کند

• شرایط تماس و محدودیتموضوعات مربوط به تماس سطح سه‌بعدی را پوشش می‌دهد. ، با مثال هایی که به صورت تحلیلی حل شده اند، و همچنین بحث هایی در مورد شرایط محدودیت سینماتیکی

در سراسر کتاب، شکل های واضح ایده ها و ویژگی های کلیدی روش اجزای محدود صریح را نشان می دهند. نمونه‌ها به وضوح نتایج را ارائه می‌دهند، که هم ارزیابی‌های نظری و هم کاربردهای صنعتی را نشان می‌دهند.

مقدمه‌ای بر روش اجزای محدود صریح برای دینامیک گذرای غیرخطی یک کتاب ایده‌آل برای هر دو مهندس است که به بحث‌های نظری بیشتری نیاز دارند. و برای نظریه پردازانی که به دنبال موضوعات تحقیقاتی جالب و چالش برانگیز هستند. این کتاب همچنین به عنوان یک منبع عالی برای دروس ریاضیات کاربردی، مکانیک کاربردی و روش‌های عددی در مقطع کارشناسی ارشد عمل می‌کند.

A systematic introduction to the theories and formulations of the explicit finite element method

As numerical technology continues to grow and evolve with industrial applications, understanding the explicit finite element method has become increasingly important, particularly in the areas of crashworthiness, metal forming, and impact engineering. Introduction to the Explicit Finite Element Method for Nonlinear Transient Dynamics is the first book to address specifically what is now accepted as the most successful numerical tool for nonlinear transient dynamics. The book aids readers in mastering the explicit finite element method and programming code without requiring extensive background knowledge of the general finite element.

The authors present topics relating to the variational principle, numerical procedure, mechanical formulation, and fundamental achievements of the convergence theory. In addition, key topics and techniques are provided in four clearly organized sections:

• Fundamentals explores a framework of the explicit finite element method for nonlinear transient dynamics and highlights achievements related to the convergence theory

• Element Technology discusses four-node, three-node, eight-node, and two-node element theories

• Material Models outlines models of plasticity and other nonlinear materials as well as the mechanics model of ductile damage

• Contact and Constraint Conditions covers subjects related to three-dimensional surface contact, with examples solved analytically, as well as discussions on kinematic constraint conditions

Throughout the book, vivid figures illustrate the ideas and key features of the explicit finite element method. Examples clearly present results, featuring both theoretical assessments and industrial applications.

Introduction to the Explicit Finite Element Method for Nonlinear Transient Dynamics is an ideal book for both engineers who require more theoretical discussions and for theoreticians searching for interesting and challenging research topics. The book also serves as an excellent resource for courses on applied mathematics, applied mechanics, and numerical methods at the graduate level.