本书共分为8章，第1章通过桁架结构系统介绍了有限元法的基本概念和计算流程；第2章以常应变三角形单元为基础，重点介绍了有限元法的基本原理和数值方法；第3章介绍了轴对称问题的有限元求解；第4章介绍了平面等参单元的基本概念，进而联系实际问题，叙述平面四节点等参单元的编程实现；第5章详细叙述了三维等参单元与高阶单元；第6章介绍了材料损伤非线性有限元问题，包括有限变形问题，介绍了相关USERMAT子程序，以针刺CMCs为例介绍了损伤本构模型以及USERMAT子程序的具体使用方法，并通过实例进行了验证；第7章介绍了动力学问题的有限元法，包括其基本方程、方程解法、弹性杆振动的程序实现、模态分析以及叶片模态分析的程序实现；第8章叙述了结构优化的有限元实现，以遗传算法为例，介绍了优化的程序实现。本书可作为本科生有限元法的入门教材，也可以作为研究生学习有限元程序设计的参考书。

第1章 绪论
1.1 引言
1.2 以杆单元为例介绍有限元法的计算流程
1.3 杆单元有限元法的C语言实现
1.4 弹性力学基本方程
1.5 小结与习题
第2章 平面三节点三角形单元
2.1 位移函数
2.2 形函数
2.3 单元刚度矩阵
2.4 等效节点载荷
2.5 导出有限元方程
2.6 总体刚度矩阵和载荷向量的合成
2.7 应力计算
2.8 平面三节点三角形单元的C语言实现
2.9 小结与习题
第3章 轴对称的有限元法
3.1 轴对称问题的基本方程
3.2 对称体的离散化
3.3 位移函数
3.4 单元的应变和应力
3.5 单元刚度矩阵
3.6 结构刚度矩阵
3.7 等效节点载荷
3.8 应力计算
第4章 平面等参单元
4.1 位移函数
4.2 形函数
4.3 单元刚度矩阵
4.4 等效节点载荷
4.5 高斯积分
4.6 导出有限元方程
4.7 总体刚度矩阵和载荷向量的合成
4.8 应力计算
4.9 平面四节点等参单元的C语言实现
4.10 小结与习题
第5章 三维等参单元与高阶单元
5.1 拉格朗日插值函数
5.2 九节点正方形单元的形函数
5.3 八节点正方形单元的位移函数
5.4 正六面体单元的形函数
5.5 构造形函数的画线(面)法
5.6 六节点三角形单元
5.7 三维等参变换
5.8 导数之间的变换
5.9 体积微元、面积微元的变换
5.10 自然坐标为面积(或体积)坐标时的变换公式
5.11 等参变换的条件
5.12 等参单元的收敛性
5.13 等参单元用于分析弹性力学问题的一般格式
第6章 材料损伤非线性有限元
6.1 材料的非线性力学行为和增量法
6.2 增量基本方程
6.3 增量虚位移原理
6.4 ANSYS用户自定义子程序(UPFs)简介
6.5 连续介质损伤力学理论
6.6 针刺CMCs损伤本构方程的建立
6.7 针刺CMCs二次开发计算流程
6.8 本构模型验证
第7章 动力学问题的有限元法
7.1 基本方程
7.2 有限元方程的解法
7.3 弹性杆振动的程序实现
7.4 弹性杆振动的C++程序
7.5 有限元模态分析
7.6 叶片模态分析的C++程序
第8章 结构优化设计的有限元实现
8.1 结构优化设计的基本概念
8.2 遗传算法
8.3 形状优化的程序实现
参考文献