Oluleke Oluwole著 在现实社会中,大多数实际问题由于其复杂性无法得到精确解。但是可以利用电子计算机把问题离散化,求得数值解,而有限元法便是一种常用的数值解法。有限元法将求解域看成是由许多称为有限单元的小的互连子域组成,对每一单元假定具有一个合适的近似解,然后推导求解整个区域上满足边界条件的解答,从而得到问题的近似解。有限元法不仅计算精度高,而且能适应各种复杂形状,因而成为行之有效的工程分析手段。有限元方法在实用科学中经常被用于数值计算,特别应用在系统模拟和形状不规则区域的问题中。它在现今工作研究中的重要性使得它成为一门对所有工程学学生都重要的课程。
本书与传统介绍有限元方法的书不同的是在介绍有限元方法的同时,融合了MATLAB软件。MATLAB软件是一款应用于数值计算的数学类科技应用软件,可以进行矩阵运算、绘制函数和数据、实现算法、创建用户界面、连接其他编程语言的程序。这样便给材料工程师们提供了一个快捷、代码自由的模拟方式。更具体地说,是以一种极炫目而有效的方式运用MathWorks(偏微分方程工具箱)去解决数值计算问题。这本书的意义就在于能使这种高效快捷的工具在工程分析中得到应用。
本书有4个主题,按照顺序分别为:建立一个弱形式方程作为得到有限元议程的前奏;插值函数;元方程的获得;偏微分方程工具箱的应用。共有7章:1.引言;2.弱形式方程;3.线性插值函数;4.元矩阵的获得以及有限元方程的汇编与解答;5.利用偏微分方程工具箱图形界面进行模拟的步骤;6.偏微分方程工具箱在热传递问题方面的应用;7.偏微分方程工具箱在弹性问题方面的应用。
本书在每章的最后都给出了一定的习题,各个例子中的M文件都能在网上找到。研究工作者、学有余力的大学生、研究生以及材料冶金方面的从业者适合阅读本书。
王小珊,博士生
(中国科学院理化技术研究所)

