有限元方法已經(jīng)成為解決結(jié)構(gòu)分析問題十分成熟的手段，在土木、機械、航天航空、水利和交通等許多工程領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，并且起到日益重要的作用。有限元方法完全依賴于軟件技術(shù)實現(xiàn)，需要使用程序設(shè)計方法。雖然目前已經(jīng)有許多大型通用有限元軟件可以使用，但是正確理解和使用這些軟件還需要初步掌握有限元基本理論。如果為了改進現(xiàn)有有限元方法而采用一些特殊方法，或者要分析一些特殊問題，則需要具有一定的編程能力進行二次開發(fā)，因此，具備一定的有限元方法編程能力仍十分重要。通過學(xué)習(xí)有限元方法編程技術(shù)，還可以更準(zhǔn)確全面地理解有限元方法的基本理論和概念，一些高年級的本科生和研究生更需要通過直接編寫程序完成一些研究工作。
目前，我國軟件行業(yè)還存在一些短板，加強軟件人才的培養(yǎng)具有非常重要的意義。許多行業(yè)的工業(yè)軟件內(nèi)核就是有限元方法，因此，工程技術(shù)人員需要了解有限元基本原理，以便能夠正確理解和使用這些工業(yè)軟件。大型商品化軟件系統(tǒng)像是一個黑匣子，只能使用，無法看到內(nèi)部運行過程，而本書提供了一個讓讀者看到有限元程序運行的內(nèi)部主要過程的窗口。
一些沒有編寫程序經(jīng)驗的初學(xué)者經(jīng)常感覺編寫程序十分困難�？朔�這個困難簡單的方法是閱讀已有的程序。本書大部分章節(jié)附有相應(yīng)的MATLAB程序代碼。MATLAB系統(tǒng)的矩陣運算和符號推導(dǎo)功能減少了程序中數(shù)學(xué)處理工作量，突出了有限元的概念。這些代碼是作者在幾十年教學(xué)和科研過程中逐步積累，并經(jīng)過反復(fù)提煉形成的。為了滿足學(xué)習(xí)需要，又重新統(tǒng)一了變量符號和程序結(jié)構(gòu)以及編寫風(fēng)格，便于通過講解幾個程序就能使讀者很容易理解其他部分的程序。這些程序可以直接用來解決簡單的實際問題，也可以進一步開發(fā)出一些專用程序。本書所附程序主要是服務(wù)于教學(xué)目的，不追求功能強大、完整，力求簡單、易懂。
本書盡力避免復(fù)雜的理論推導(dǎo)，重點在于建立初步概念，作為學(xué)習(xí)有限元理論和編程方法的入門教材，主要讀者對象是初次接觸有限元理論及編程的人員。
本書提供了配套的授課PPT，PPT以公式、圖形為主，避免了大量文字敘述，以期將學(xué)生的注意力集中到教師的講解上。授課PPT采用大量動畫，使得PPT可以與教師講課同步。主要程序都配備了視頻文件講解，形象生動，易于學(xué)習(xí)。
讀者在使用本書過程中如發(fā)現(xiàn)錯誤和不當(dāng)之處，敬請告知，本人誠摯感謝。
周克民