
BOOKS - TECHNICAL SCIENCES - An Introduction to the Finite Element Method, 3rd Editio...

An Introduction to the Finite Element Method, 3rd Edition
Author: J. N. Reddy
Year: 2006
Pages: 761
Format: PDF
File size: 160.84 MB
Language: ENG

Year: 2006
Pages: 761
Format: PDF
File size: 160.84 MB
Language: ENG

The book provides a comprehensive introduction to the finite element method (FEM) and its applications in various fields such as structural mechanics, fluid dynamics, heat transfer, and others. It covers the basic principles of FEM, including the variational formulation, weak form, and Galerkin methods, as well as advanced topics such as isoparametric interpolation, higher-order basis functions, and object-oriented programming. The book also discusses the use of FEM in multiphysics problems, including fluid-structure interaction, electromagnetics, and porous media. The author emphasizes the importance of understanding the underlying physical phenomena and the limitations of FEM in order to obtain accurate results. He also highlights the need for careful mesh generation and solution techniques to ensure convergence and accuracy of the solutions. The book includes numerous examples and exercises to help readers understand and apply the concepts presented. The third edition includes new material on isogeometric analysis (IGA), a new technology that combines FEM with the power of computational geometry, and the use of graphics processing units (GPUs) for faster computations.
Книга содержит исчерпывающее введение в метод конечных элементов (МКЭ) и его применения в различных областях, таких как структурная механика, гидродинамика, теплообмен и другие. Он охватывает основные принципы КЭМ, включая вариационную формулировку, слабую форму и методы Галеркина, а также такие продвинутые темы, как изопараметрическая интерполяция, базисные функции высшего порядка и объектно-ориентированное программирование. В книге также обсуждается использование МКЭ в мультифизических задачах, включая взаимодействие жидкость-структура, электромагнетизм и пористые среды. Автор подчеркивает важность понимания основных физических явлений и ограничений МКЭ для получения точных результатов. Он также подчеркивает необходимость тщательного создания сетки и методов решения для обеспечения сходимости и точности решений. Книга включает в себя многочисленные примеры и упражнения, помогающие читателям понять и применить представленные концепции. Третье издание включает в себя новый материал по изогеометрическому анализу (IGA) - новой технологии, сочетающей МКЭ с мощью вычислительной геометрии, и использование графических процессоров (GPU) для более быстрых вычислений.
livre contient une introduction exhaustive à la méthode des éléments finis (ICE) et ses applications dans divers domaines tels que la mécanique structurelle, l'hydrodynamique, l'échange de chaleur et d'autres. Il couvre les principes fondamentaux du MEF, y compris la formulation variationnelle, la forme faible et les méthodes de Galerkin, ainsi que des sujets avancés tels que l'interpolation isoparométrique, les fonctions de base de haut niveau et la programmation orientée objet. livre traite également de l'utilisation de l'ICE dans des tâches multiphysiques, y compris l'interaction liquide-structure, l'électromagnétisme et les milieux poreux. L'auteur souligne l'importance de comprendre les phénomènes physiques sous-jacents et les limites de la CII pour obtenir des résultats précis. Il souligne également la nécessité de mettre en place avec soin un maillage et des méthodes de solution pour assurer la convergence et la précision des solutions. livre comprend de nombreux exemples et exercices pour aider les lecteurs à comprendre et à appliquer les concepts présentés. La troisième édition comprend un nouveau matériel d'analyse isogéométrique (IGA), une nouvelle technologie qui combine la MCE avec la puissance de la géométrie de calcul, et l'utilisation de processeurs graphiques (GPU) pour des calculs plus rapides.
libro contiene una exhaustiva introducción al método de elementos finitos (ICE) y sus aplicaciones en diversos campos como mecánica estructural, hidrodinámica, intercambio de calor, entre otros. Abarca los principios básicos del CEM, incluyendo la formulación variacional, la forma débil y los métodos de Galerkin, así como temas avanzados como la interpolación isoparamétrica, las funciones básicas de orden superior y la programación orientada a objetos. libro también discute el uso de ICE en tareas multifísicas, incluyendo la interacción fluido-estructura, electromagnetismo y ambientes porosos. autor subraya la importancia de comprender los principales fenómenos físicos y limitaciones del ICE para obtener resultados precisos. También destaca la necesidad de crear cuidadosamente una cuadrícula y métodos de solución para garantizar la convergencia y precisión de las soluciones. libro incluye numerosos ejemplos y ejercicios que ayudan a los lectores a entender y aplicar los conceptos presentados. La tercera edición incluye un nuevo material de análisis isogeométrico (IGA), una nueva tecnología que combina el ICE con el poder de la geometría computacional, y el uso de procesadores gráficos (GPU) para computación más rápida.
O livro contém uma introdução exaustiva ao método de elementos finais (MCE) e suas aplicações em várias áreas, tais como mecânica estrutural, hidrodinâmica, troca de calor, entre outras. Ele abrange princípios básicos da CEM, incluindo a formulação variável, a forma fraca e os métodos de Galerkin, e temas avançados como a interpolação isoparamétrica, funções de base de ordem superior e programação orientada a objetos. O livro também discute o uso da MCE em tarefas multifísicas, incluindo interação fluida-estrutura, eletromagnetismo e ambientes porosos. O autor ressalta a importância de compreender os principais fenômenos físicos e as limitações da CNI para obter resultados precisos. Ele também ressalta a necessidade de criar cuidadosamente uma grade e métodos de solução para garantir a convergência e precisão das decisões. O livro inclui muitos exemplos e exercícios que ajudam os leitores a entender e aplicar os conceitos apresentados. A terceira edição inclui um novo material de análise isogeométrica (IGA), uma nova tecnologia que combina MCE com a potência da geometria computacional, e o uso de processadores gráficos (GPU) para computação mais rápida.
Il libro contiene un'introduzione completa al metodo degli elementi finali (ICE) e le sue applicazioni in diversi ambiti quali meccanica strutturale, idrodinamica, scambio di calore e altri. Include i principi di base del MEF, tra cui la formulazione variabile, la forma debole e i metodi di Galerkin, e argomenti avanzati come l'interpolazione isoparametrica, le funzioni di base dell'ordine superiore e la programmazione orientata agli oggetti. Il libro parla anche dell'uso dell'ICE nelle attività multifisiche, tra cui interazione fluido-struttura, elettromagnetismo e ambienti porosi. L'autore sottolinea l'importanza di comprendere i principali fenomeni fisici e i limiti dell'ICE per ottenere risultati precisi. Sottolinea inoltre la necessità di creare una griglia e metodi di soluzione accurati per garantire la convergenza e l'accuratezza delle soluzioni. Il libro include numerosi esempi ed esercizi che aiutano i lettori a comprendere e applicare i concetti presentati. La terza edizione include un nuovo materiale per l'analisi isogeometrica (IGA), una nuova tecnologia che combina l'ICE con la potenza della geometria computazionale e l'utilizzo di processori grafici (GPU) per i calcoli più veloci.
Das Buch bietet eine umfassende Einführung in die Finite-Elemente-Methode (FEM) und ihre Anwendungen in verschiedenen Bereichen wie Strukturmechanik, Hydrodynamik, Wärmeübertragung und anderen. Es umfasst die Grundprinzipien des FEM, einschließlich der Variationsformulierung, der schwachen Form und der Galerkin-Methoden, sowie fortgeschrittene Themen wie isoparametrische Interpolation, übergeordnete Basisfunktionen und objektorientierte Programmierung. Das Buch diskutiert auch den Einsatz von FEM bei multiphysikalischen Aufgaben, einschließlich Fluid-Struktur-Interaktion, Elektromagnetismus und porösen Medien. Der Autor betont, wie wichtig es ist, die grundlegenden physikalischen Phänomene und Einschränkungen der FEM zu verstehen, um genaue Ergebnisse zu erhalten. Er betont auch die Notwendigkeit einer sorgfältigen Vernetzung und Lösungsmethoden, um die Konvergenz und Genauigkeit der Lösungen zu gewährleisten. Das Buch enthält zahlreiche Beispiele und Übungen, die den sern helfen, die vorgestellten Konzepte zu verstehen und anzuwenden. Die dritte Ausgabe enthält neues Material zur Isoheometrischen Analyse (IGA) - eine neue Technologie, die FEM mit der Kraft der Rechengeometrie kombiniert, und die Verwendung von GPUs (Graphic Processing Units) für schnellere Berechnungen.
Książka zawiera kompleksowe wprowadzenie do metody elementów skończonych (FEM) i jej zastosowanie w różnych dziedzinach, takich jak mechanika strukturalna, hydrodynamika, wymiana ciepła i inne. Obejmuje ona podstawowe zasady FEM, w tym formułowanie zmienne, słabą formę i metody Galerkina, a także zaawansowane tematy, takie jak interpolacja izoparametryczna, funkcje bazowe wyższego rzędu i programowanie zorientowane na obiekty. W książce omawia się również wykorzystanie FEM w wielowymiarowych zadaniach, w tym w interakcji strukturalnej płynów, elektromagnetyzmie i mediach porowatych. Autor podkreśla znaczenie zrozumienia głównych zjawisk fizycznych i ograniczeń FEM w celu uzyskania dokładnych wyników. Podkreśla również potrzebę starannych metod oczek i rozwiązań w celu zapewnienia konwergencji i dokładności rozwiązań. Książka zawiera liczne przykłady i ćwiczenia pomagające czytelnikom zrozumieć i zastosować przedstawione koncepcje. Trzecia edycja zawiera nowy materiał na temat analizy izogeometrycznej (IGA) - nową technologię, która łączy FEM z mocą geometrii obliczeniowej oraz wykorzystanie jednostek przetwarzania grafiki (GPU) do szybszego przetwarzania.
הספר מכיל מבוא מקיף לשיטת היסוד הסופי (FEM) ויישומו בתחומים שונים, כגון מכניקה מבנית, הידרודינמיקה, חילופי חום ואחרים. הוא מכסה את העקרונות הבסיסיים של FEM, כולל נוסחה וריאציונית, צורה חלשה ושיטות גלרקין, כמו גם נושאים מתקדמים כמו אינטרפולציה איזופרמטרית, פונקציות בסיסיות מסדר גבוה יותר ותכנות מונחה עצמים. הספר דן גם בשימוש ב-FEM במשימות רב-פיזיות, כולל אינטראקציה בין מבנה נוזלים, אלקטרומגנטיות ומדיה נקבובית. המחבר מדגיש את חשיבות הבנת התופעות הפיזיקליות והמגבלות העיקריות של FEM כדי להשיג תוצאות מדויקות. הוא גם מדגיש את הצורך בשיטות מיזוג ובפתרון זהירים כדי להבטיח פתרון התכנסות ודיוק. הספר כולל מספר רב של דוגמאות ותרגולים כדי לעזור לקוראים להבין וליישם את הרעיונות המוצגים בו. המהדורה השלישית כוללת חומר חדש על אנליזה איזוגאומטרית (IGA) - טכנולוגיה חדשה המשלבת FEM עם הכוח של גאומטריה חישובית, ושימוש ביחידות עיבוד גרפיקה (GPUs) לחישוב מהיר יותר.''
Kitap, sonlu elemanlar yöntemine (FEM) ve yapısal mekanik, hidrodinamik, ısı değişimi ve diğerleri gibi çeşitli alanlardaki uygulamalarına kapsamlı bir giriş içermektedir. Varyasyonel formülasyon, zayıf form ve Galerkin yöntemleri dahil olmak üzere FEM'in temel prensiplerini ve ayrıca izoparametrik interpolasyon, üst düzey temel fonksiyonlar ve nesne yönelimli programlama gibi ileri konuları kapsar. Kitap ayrıca FEM'in akışkan-yapı etkileşimi, elektromanyetizma ve gözenekli ortam dahil olmak üzere çoklu fiziksel görevlerde kullanımını tartışmaktadır. Yazar, doğru sonuçlar elde etmek için FEM'in temel fiziksel fenomenlerini ve sınırlamalarını anlamanın önemini vurgulamaktadır. Ayrıca, çözümün yakınsamasını ve doğruluğunu sağlamak için dikkatli meshing ve çözüm yöntemlerine duyulan ihtiyacı vurgulamaktadır. Kitap, okuyucuların sunulan kavramları anlamalarına ve uygulamalarına yardımcı olacak çok sayıda örnek ve alıştırma içermektedir. Üçüncü baskı, izogeometrik analiz (IGA) - FEM'i hesaplama geometrisinin gücüyle birleştiren yeni bir teknoloji ve daha hızlı bilgi işlem için grafik işlem birimlerinin (GPU'lar) kullanımı üzerine yeni materyaller içeriyor.
يحتوي الكتاب على مقدمة شاملة لطريقة العناصر المحدودة (FEM) وتطبيقها في مجالات مختلفة، مثل الميكانيكا الإنشائية والديناميكا المائية والتبادل الحراري وغيرها. وهو يغطي المبادئ الأساسية للتكامل الاقتصادي، بما في ذلك الصياغة المتغيرة، والشكل الضعيف وأساليب غاليركين، فضلا عن المواضيع المتقدمة مثل استيفاء الأيزوبارامتري، والوظائف الأساسية ذات الرتبة الأعلى، والبرمجة الموجهة نحو الكائن. يناقش الكتاب أيضًا استخدام FEM في المهام متعددة الأطياف، بما في ذلك تفاعل بنية السوائل والكهرومغناطيسية والوسائط المسامية. ويشدد المؤلف على أهمية فهم الظواهر الفيزيائية الرئيسية والقيود التي يواجهها الاتحاد من أجل الحصول على نتائج دقيقة. كما يشدد على الحاجة إلى دقة طرق التشابك والحل لضمان تقارب الحلول ودقتها. يتضمن الكتاب العديد من الأمثلة والتمارين لمساعدة القراء على فهم وتطبيق المفاهيم المقدمة. يتضمن الإصدار الثالث مادة جديدة حول التحليل متساوي المقاييس (IGA) - وهي تقنية جديدة تجمع بين FEM وقوة الهندسة الحسابية، واستخدام وحدات معالجة الرسومات (GPUs) للحوسبة الأسرع.
이 책에는 유한 요소 방법 (FEM) 과 구조 역학, 유체 역학, 열 교환 등과 같은 다양한 분야에서의 적용에 대한 포괄적 인 소개가 포함되어 있습니다. 변형 공식, 약한 형태 및 Galerkin 방법뿐만 아니라 isoparametric 보간, 고차 기준 함수 및 객체 지향 프로그래밍과 같은 고급 주제를 포함하여 FEM의 기본 원리를 다룹니다. 이 책은 또한 유체 구조 상호 작용, 전자기 및 다공성 매체를 포함한 다 물리적 작업에서 FEM의 사용에 대해 설명합니다. 저자는 정확한 결과를 얻기 위해 FEM의 주요 물리적 현상과 한계를 이해하는 것의 중요성을 강조합니다. 또한 솔루션 수렴과 정확성을 보장하기 위해 신중한 메쉬 및 솔루션 방법의 필요성을 강조합니다. 이 책에는 독자들이 제시된 개념을 이해하고 적용 할 수 있도록 수많은 예와 연습이 포함되어 있습니 제 3 판에는 FEM과 계산 형상의 거듭 제곱을 결합한 새로운 기술인 등방성 분석 (IGA) 에 대한 새로운 자료와 더 빠른 컴퓨팅을 위해 그래픽 처리 장치 (GPU) 를 사용하는 새로운 기술이 포함되어 있습니다.
この本には、有限元素法(FEM)とその応用を構造力学、流体力学、熱交換などの様々な分野で包括的に紹介しています。FEMの基本原理をカバーしており、変動定式化、弱形法、Galerkin法、イソパラメトリック補間、高次基底関数、オブジェクト指向プログラミングなどの高度なトピックが含まれます。この本では、流体構造相互作用、電磁気、多孔質媒体などの多物理的タスクにおけるFEMの使用についても説明している。著者は、正確な結果を得るためにFEMの主な物理現象と限界を理解することの重要性を強調しています。彼はまた、ソリューションの収束と精度を確保するために慎重なメッシングとソリューション方法の必要性を強調しています。本には、読者が提示された概念を理解し、適用するのを助けるための多くの例と演習が含まれています。第3版には、FEMと計算幾何学の力を組み合わせた新技術であるアイソゲオメトリック解析(IGA)と、高速コンピューティングのためのグラフィックス処理ユニット(GPU)の使用が含まれています。
本書全面介紹了有限元方法(ICE)及其在結構力學,流體力學,熱交換等各個領域的應用。它涵蓋了FEM的基本原理,包括變分公式,弱形式和Galerkin方法,以及諸如等參數插值,高階基本函數和面向對象編程之類的高級主題。該書還討論了ICE在多物理任務中的使用,包括液體-結構相互作用,電磁和多孔介質。作者強調了了解ICR的基本物理現象和局限性以獲得準確結果的重要性。他還強調,需要仔細建立網格和解決方法,以確保解決方案的收斂性和準確性。該書包括許多示例和練習,以幫助讀者理解和應用所提供的概念。第三版包括新的等幾何分析(IGA)材料-一種將ICE與計算幾何功能相結合的新技術,以及使用GPU(GPU)進行更快的計算。
