经典的非线性有限元集大成著作，堪比O.C.Zienkiewicz和R.L.Taylor的书籍
众所周知，O.C.Zienkiewicz和R.L.Taylor所著的《有限元方法》是世界范围内影响最大的有限元著作之一，其第一版从1967年开始就出版了，最后一个版本是2013年的第七版。这套经典教材影响深远，内容全面，涵盖了有限元法的大部分知识点，同时以Feappv为例介绍了有限元程序开发的一些知识。作为领域的介绍性工具书来说十分适合，在具体细节方面，限于篇幅有一些知识点可能介绍不够详细，但通常都有提到，可以通过追踪其参考文献获取具体细节。但今天，我们的主要关注点实际上并不是上面这套教材，而是另一套关于非线性有限元的教材《Non-Linear Finite Element Analysis of Solids and Structures》。该教材相对前面Zienkiewicz的那一套来说可能相对小众，作者M.A.Crisfield相对来说名气可能也不如Zienkiewicz，Hughes，K.J.Bathe，Belytschko等人。但实际上，Crisfield是早期非线性有限元中的重要贡献者，他的贡献主要包括弧长法，线性搜索，共旋单元等。如果研究过弧长法，基本上就不可避免地接触到他提出的球面弧长法，柱面弧长法等。这套《Non-Linear Finite Element Analysis of Solids and Structures》出版于1996年，内容主要以介绍非线性有限元的知识为主，极少单独涉及线性有限元，内容全面而有深度。常规的材料非线性，几何非线性，各种单元技术，接触算法，显式隐式积分算法都有深入的推导，实际上是非线性有限元的经典教材，我个人认为实际上并不输于在国内广泛传播的Belytschko的《连续体和结构的非线性有限元》。这套书还提供了部分Fortran代码，虽然代码风格较为古老。后来Crisfield的学生对这套书重新整理出了第二版，也就是大家相对可能更熟悉的那一个版本这个第二版的优点是代码方面改动很大，把原来的Fortran代码换成了简单易懂的Python，并且代码整体完整性上也更好，同时增加了一些无网格法和等几何分析的内容。但也有很多不足之处，原版的很多有深度的内容在这一版本中都进行了删除。如果要深入研究某些内容，比如接触算法，几何非线性中超弹性本构的推导，可能还是第一版更为合适。当然，第一版也有一个部分内容被翻译的版本，这个版本就是钱若军 袁行飞 林智斌等人的《固体和结构分析理论及有限元法》但是，在整体章节逻辑结构上，《固体和结构分析理论及有限元法》仅仅是某些章节进行了翻译，并不是整体翻译，章节逻辑似乎并不如Crisfield的原版。以上，即是对Crisfield的经典非线性有限元书籍《Non-Linear Finite Element Analysis of Solids and Structures》的介绍。在这里，我们提供一个PDF版本，不过这个版本的清晰度很差，我曾试图将其处理成一个高清版本，但限于精力没有完成，期待后续有朋友有精力和好用的工具将其处理成高清。 著作权归作者所有，欢迎分享，未经许可，不得转载
首次发布时间：2025-05-13
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