大家對幾本比較經典的有限元大牛的著作的寫作風格怎麼看?

下面是一位初學者的一些觀點和一些吐槽,可能有些不成熟或者錯的地方,各位大俠輕噴。

最近在看非線性有限元的書,包括K J Bathe的Finite Element Procedures ,Ted Belytschko 的Nonlinear_Finite_Elements_for_Continua_and_Structures以及EA de Souza Neto , D Peri′c, DRJ Owen的COMPUTATIONAL METHODS FOR PLASTICITY。感覺Bathe寫的書很詳細,例子很多,語言表述上也很舒服;Ted Belyschko的書也非常Nice,作為初學者,似懂非懂的啃了大半,語言風格上也很喜歡,照他自己的話說,也是本書的寫法是力學的寫法而不是數學的寫法。這兩本書都看的很過癮,最初的時候當然是看Bathe的書多一些,配合他在MIT的公開課看,Ted的書一開始看的時候上手慢一些,可能是自己是太初學了。由於Ted的書的主題就是非線性有限元,所以後來發現Ted的書在非線性有限元這一塊內容充實一些。Ted的書的缺點就是排版太混亂,因為當初看的是網上流傳的草稿版本,後來找了第二版的書,發現還是有排版上的問題,不過已經好很多了。

高潮來了,Owen的書。。。。。。。

看的吐血了,當初找這本書看,很大的原因是因為該書配了一套程序,書跟程序很相關。後來發現Owen的書的表述和前兩位的書差別很大,充滿了在數學書當中的抽象的表述符號,包括那種看了就起雞皮疙瘩的扭得很嚴重的字母。此人的語言風格讓我看著很無奈很無奈很無奈。我想說如果有一篇文章的表述寫成他那樣的語言風格,如果審稿人是我的話,我一定會質疑他的英文水平,哈哈,當然是玩笑啦!!!錯的一定是我,水平太低的初學者!膜拜大神應該用五體投地的姿勢!

我很納悶的是,同樣的主題,同一時代的這幾位學者,為什麼寫出來的書的差別這麼大呢?難道是他們的專業背景導致的?最後,我真的想問Owen先生有沒有意向寫一本類似Bathe和Ted風格的書,有意向的話,歡欣鼓舞!!!

歡迎大家一起討論,也可以探討下其他書的寫作風格。比方說關於連續介質力學的書,很喜歡馮元禎老先生的寫作風格(閱讀量有限,沒有看幾本)。張量分析,似懂非懂的啃了黃克智的書。

順路歡迎大家推薦好書!


如果是進階的順序,可以這樣:

1. Introduction to Finite Elements in Engineering,作者 Tirupathi R. Chandrupatla, Ashok D. Belegundu。簡單,易懂。

2. Bathe的Finite Element Procedures,內容充實,講解細緻。適合攻堅某個Topic。尤其是nonlinear,畢竟大師自己寫了Adina,對各種計算上面的問題了解的非常清楚。

3. Tom Hughes的The Finite Element Method: Linear Static and Dynamic Finite Element Analysis,講解和思路更加偏嚮應用數學,配合力學知識,幫助你有更好更深刻地理解。

4. Belytschko 的Nonlinear Finite Elements for Continua and Structures,我覺得這本書一般性吧,沒有什麼特別的地方,不過看看大牛怎麼理解問題挺好。這本書的張量點乘方向是跟著材料、物理系的常用定義方式的從左邊縮並,跟力學的右側縮並略有區別。在推導公式的時候要稍微注意一下。

5. 作為工具書,其實最好的還是經典的Zienkiewicz和Taylor的the finite element method。從程序的角度,告訴你不同問題的編程方法,配合免費版FEAP的源代碼,效果拔群。

6. 看答主也關注電磁場,這個就不用說了,Jianming Jin,經典中得經典。其實他的書基本是由paper整合起來的,要去配合他的文章讀,內容更加豐富,解釋更周全。

還有很多FEM的書,比如Reddy的,但是相對來說有些偏重結構,看個人喜好了。


星期三說的挺詳細, 咱們這個領域好書就那麼多, 星期三說的順序符合我們學習的過程.

因為我看到題主賴智鵬在另外一個問題下提到了彈塑性, 我就額外再補充一本Simo和Hughes的"Computational Inelasticity". 先撇開內容不談, 至少我是從這本書開始對"增量步"這個概念有些體會的.

在本構模型中, 由勢函數控制的超彈性是和歷史無關的, 也就是說, 無論在哪個時間點上, 只要給定了某個積分點上的變形梯度F, 我們就能求得PK2應力. 和這個積分點歷史變形沒有關係. 然而, 對於彈塑性本構模型, 這個是和歷史相關的. 上一步的信息+這一步的增量信息決定了這個積分點是處於elastic loading, plastic loading, elastic unloading還是elastic reloading的狀態. 不少書講完本構模型的理論後忽略了代碼實現中的困難. 而"Computational Inelasticity"中有許多流程框, 對我們理解增量步很有幫助.

當然本書還有有限變形下plasticity的一些知識, 是個大坑.

此外Hughes的數學功底非常好, 我是第一次見介紹有限元的trial function space用Sobolev space來說明的, 儘管只是用到了Sobolev space的最簡單的定義.


一般編寫程序一邊結合書籍思考,會好很多


推薦的reading list:

1. Cook, RD; Malkus, DS; Plesha, ME; Witt, RJ. Concepts and Applications of Finite Element Analysis, Wiley, 2002.

2. Zienkiewicz, OC; Taylor, RL. The Finite Element Method for Solid and Structural Mechanics, Butterworth-Heinemann, 2005.

3. Bathe, KJ. Finite Element Procedures, Prentice Hall, 1996.

4. Smith, IM; Griffiths, DV. Programming the Finite Element Method, Wiley, 2004.


J·N·REDDY的有限元第三版,

國內有第二版翻譯的中文版,名字叫:

有限元法概論 [美]J·N·REDDY這個書介紹從微分方程弱形式推導講起,和很多有限元書風格完全不一樣。


我超喜歡Claes Johnson的小書,簡潔清晰。


歐文的書和代碼結合起來看還是很不錯的,符號怪異了點,應該不會太影響閱讀。理論框架也不錯,從連續介質基本原理出發,推導基本當成,再離散。在能量耗散的框架內建立塑性本構模型,這一點比國內大多數教材都要來的深刻。非線性問題的求解及程序實現也是從初值問題出發一步步講過來。總體上講思路還是很清晰的。其他幾位大神的看的不多,simo的感覺符號也很怪異,沒細看,應該不錯,可惜沒有代碼。辛克維奇的書也不錯,不像歐文用張量表示連續介質力學原理那樣整體感強,但好處是方方面面都概括到了。其他幾位大神的書翻了下沒有認真看過,歐文的看的比較多。手機黨,憑印象答題,不妥之處見諒。


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