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第1章　绪论 1

1.1　结构仿生学的发展现状及应用前景 1

1.2　建筑结构仿生学的分类及工程应用实例 2

1.3　结构仿生学中的关键力学问题 10

1.4　蜻蜓翅膀结构仿生及新型有限元计算理论 11

参考文献 12

第2章　新型协同转动二维梁单元计算理论 14

2.1　概述 14

2.2　二维梁元的协同转动框架描述 14

2.3　二维梁元的运动学方程 17

2.4　二维梁元在局部坐标系下的切线刚度矩阵 19

2.5　二维梁元在整体坐标系下的切线刚度矩阵 24

2.6　算例分析 25

2.7　结语 34

参考文献 34

附录 37

第3章　新型协同转动三维梁单元计算理论 42

3.1　概述 42

3.2　三维梁元协同转动框架描述 43

3.3　三维梁元的运动学方程 47

3.4　三维梁元在局部坐标系下的切线刚度矩阵 49

3.5　三维梁元在整体坐标系下的切线刚度矩阵 56

3.6　等效节点荷载计算 57

3.7　算例分析 58

3.8　结语 68

参考文献 69

附录 72

第4章　新型协同转动四边形曲壳单元计算理论 90

4.1　概述 90

4.2　四边形曲壳单元协同转动框架描述 91

4.3　四边形曲壳单元的运动学方程 94

4.4　四边形曲壳单元在局部坐标系下的切线刚度矩阵 95

4.5　四边形曲壳单元在整体坐标系下的切线刚度矩阵 104

4.6　算例分析 105

4.7　结语 115

参考文献 115

附录 119

第5章　新型协同转动三边形曲壳单元计算理论 124

5.1　概述 124

5.2　三边形曲壳单元协同转动框架描述 125

5.3　三边形曲壳单元的运动学方程 128

5.4　三边形曲壳单元在局部坐标系下的切线刚度矩阵 129

5.5　三边形曲壳单元在整体坐标系下的切线刚度矩阵 143

5.6　算例分析 144

5.7　结语 158

参考文献 158

附录 162

第6章　新型协同转动超级有限单元 170

6.1　概述 170

6.2　四边形曲壳单元公式的改进 171

6.3　三边形曲壳单元公式的改进 175

6.4　梁元与曲壳单元杂交多边形超级单元 179

6.5　结语 187

参考文献 187

附录 188

第7章　结构非线性平衡方程的增量求解方法 192

7.1　概述 192

7.2　广义位移控制法 193

7.3　位移控制法 194

7.4　弧长法 195

7.5　位移扰动法和力扰动法 202

参考文献 204

第8章　蜻蜒翅膀结构性能研究及新型空间结构体系仿生设计 207

8.1　概述 207

8.2　蜻蜒翅膀样本试验 208

8.3　蜻蜓翅膀结构计算模型及有限元分析 211

8.4　新型空间结构体系仿生设计 219

8.5　结语 224

参考文献 224

第9章　总结与展望 227

9.1　本书内容总结 227

9.2　需进一步开展的研究工作 228