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本書由湖南大學機械學院副院長、博士生導師戴宏亮教授主編。是普通高等院校新工科創(chuàng)新教育精品課程系列教材之一，配套數字教學資源的立體化教材，內容符合教育部高等學校機械類專業(yè)教學指導委員會規(guī)劃教材的基本要求。全書共九章，主要內容包括：有限元概述，平面問題、桿系結構、板殼問題的有限元法，熱傳導問題的有限元法，動力學問題的有限元法，材料非線性、幾何非線性問題的有限元法，接觸與碰撞問題的有限元法。

本書可作為高等院校機械、力學、土建類、材料、環(huán)境工程和航空航天等專業(yè)的教材或教學參考書。

前言有限元法(finite element method，FEM)是為解決工程與數學物理問題而提出并逐漸發(fā)展起來的一種數值方法。在工程和科技領域內，對于許多的力學與物理問題，其遵循的數學方程(常微分方程或偏微分方程)只有在方程性質比較簡單，且求解域的幾何形狀相當規(guī)則的情況下才能獲得解析解。大多數問題，由于方程的非線性性質或求解域幾何形狀的復雜性，只能采用數值方法進行求解。有限元法由于其通用性和有效性，已成為工程分析中應用最為廣泛的數值計算方法。有限元法的基本思想是將連續(xù)的求解域離散為一組單元的組合體，以每個單元內假設的近似函數來分片地表示求解域上待求的未知場函數，近似函數通常由未知場函數及其導數在單元各節(jié)點的數值插值函數來表達，從而使一個連續(xù)的無限自由度問題變成離散的有限自由度問題，即將偏微分方程離散為代數方程。自20世紀60年代被提出以來，有限元法逐漸發(fā)展成為航空、航天、機械、土木等各大工程領域最為廣泛應用的科學計算方法。作為力學、數學、計算機技術等多學科交叉發(fā)展的產物，有限元法擴大了科學研究的對象范圍，提升了科技轉化為生產力的效率。本教材為響應新工科建設，結合有限元學科的教學要求與新工科建設的目標而編寫，適合不同專業(yè)學時為80學時的有限元法課程的教學。本書在突出基礎理論和基本方法的前提下，注重理論聯系實際，在內容安排上遵循由淺入深、循序漸進和便于自學的原則。每章后都附有具體的工程算例，供讀者學習選用，在保證基礎的前提下，注重對學生視野的開闊和工程實際應用能力的拓展與提高。全書共九章，主要內容包括：有限元概述，平面問題、桿系結構、板殼問題的有限元法，熱傳導問題的有限元法，動力學問題的有限元法，材料非線性、幾何非線性問題的有限元法，接觸與碰撞問題的有限元法。本書第1、2、3、5、6、9章由戴宏亮編寫，第4、7、8章由周加喜編寫。本書在編寫過程中，參考了一些兄弟院校教材中的部分內容，在此表示衷心感謝！由于編者水平有限，書中難免存在不足和疏漏之處，懇請讀者批評指正。編者2019年5月于湖南大學

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