結(jié)構(gòu)動力學

出版時間:2007-11  出版社:科學出版社  作者:徐趙東,馬樂為 編  

前言

眾所周知,在土木工程、橋梁工程、機械工程、航空工程等領域存在著大量的振動問題,因而,在高等工科院校的土木、機械和航空類專業(yè)的專業(yè)基礎課中,結(jié)構(gòu)動力學是一門非常重要的課程。特別是對于地震多發(fā)區(qū)和自然災害頻發(fā)的我國,工程抗振(震)是一個突出的問題,而現(xiàn)代抗振(震)設計的理論基礎正是結(jié)構(gòu)動力學。系統(tǒng)地掌握結(jié)構(gòu)動力學的基本概念、計算原理和計算方法對上述專業(yè)課程的學習至關重要。本書作者長期從事土木專業(yè)的本科與研究生教學工作,深深理解學生在專業(yè)課學習中往往由于結(jié)構(gòu)動力學的知識欠缺導致對專業(yè)課的困惑或研究工作的停滯不前。因此,本書在選材上注重基礎理論和基本概念,同時著重于理論與概念的工程應用和背景。作者力求避免教材內(nèi)容、論述和思路跳躍過大,在語言表述上盡量與高等數(shù)學、線性代數(shù)、材料力學、結(jié)構(gòu)力學等本科基礎課程相銜接。由于結(jié)構(gòu)動力學的應用范圍很廣,為了避免泛泛而談,本書將以土木工程的動力問題為依托講述結(jié)構(gòu)動力學。當然,由于動力學的基本原理和方法仍是針對各種工程領域的動力問題,所以本書也適用于其他專業(yè)的本科生與研究生的學習。為了增加學生對結(jié)構(gòu)動力學的興趣,了解結(jié)構(gòu)方面的動力學最新發(fā)展,本書還講述了結(jié)構(gòu)動力學領域的若干前沿研究專題,并加入了作者最新的研究成果,從而增加了本書的新穎性與實用性。本書的主要內(nèi)容包括:結(jié)構(gòu)動力學研究體系的分類與研究方法的概述、結(jié)構(gòu)動力學基礎與運動方程的建立、單自由度體系動力問題、多自由度體系動力問題、無限自由度體系動力問題、隨機振動與結(jié)構(gòu)動力學的若干前沿研究課題。

內(nèi)容概要

《結(jié)構(gòu)動力學》是在作者多年從事結(jié)構(gòu)動力學的教學及研究工作的基礎上撰寫而成。書中在介紹基本概念和基礎理論的同時,也介紹了結(jié)構(gòu)動力學領域的若干前沿研究課題?!督Y(jié)構(gòu)動力學》既注重讀者對基本知識的掌握,也注重讀者對結(jié)構(gòu)振動領域研究發(fā)展方向的掌握?!督Y(jié)構(gòu)動力學》的主要內(nèi)容包括運動方程的建立、單自由度體系、多自由度體系、無限自由度體系的動力學問題、隨機振動、結(jié)構(gòu)動力學的前沿研究課題。書中側(cè)重介紹單自由度體系和多自由度體系,重點突出?!督Y(jié)構(gòu)動力學》可作為土木工程、機械工程、力學、航空等相關學科的本科生和研究生的教學用書,也可以作為從事結(jié)構(gòu)振動、模態(tài)分析與測試等方面工作的研究人員和工程技術人員的參考用書。

書籍目錄

前言主要符號表第1章 緒論1.1 結(jié)構(gòu)動力學概述1.2 動力荷載121簡諧荷載122非簡諧周期荷載123沖擊荷載124任意動荷載1.3 結(jié)構(gòu)動力問題的特點1.4 結(jié)構(gòu)離散化方法141集中質(zhì)量法142廣義坐標法143有限單元法習題第2章 動力學基礎及運動方程的建立2.1 動力學基礎2.1.1 動力自由度2.1.2 基本動力系統(tǒng)元件2.1.3 動力系統(tǒng)類型2.2 運動微分方程的建立2.2.1 動力平衡法2.2.2 虛位移原理2.2.3 Hamilton原理2.2.4 Lagrange方程2.3 重力的影響2.4 地基運動的影響習題第3章 單自由度體系3.1 自由振動反應3.1.1 無阻尼自由振動3.1.2 有阻尼自由振動3.1.3 阻尼及其測量3.2 簡諧荷載反應3.2.1 無阻尼體系的簡諧荷載反應3.2.2 有阻尼體系的簡諧荷載反應3.2.3 動力放大系數(shù)3.2.4 共振反應3.2.5 阻尼比的求解3.3 周期荷載反應3.4 沖擊荷載反應3.4.1 正弦波脈沖3.4.2 矩形脈沖3.4.3 三角形脈沖3.5 任意荷載的反應3.5.1 Duhamel積分(時域分析)3.5.2 Fourier變換(頻域分析)3.6 振動的能量3.6.1 自由振動過程中的能量3.6.2 粘性阻尼體系的能量耗散3.6.3 等效粘性阻尼3.6.4 復阻尼3.6.5 摩擦阻尼3.7 結(jié)構(gòu)振動試驗3.7.1 振動試驗簡介3.7.2 激振設備3.7.3 測振儀器3.7.4 數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)3.8 隔振原理3.8.1 積極隔振3.8.2 消極隔振習題第4章 多自由度體系4.1 兩個自由度體系4.1.1 運動方程的建立4.1.2 無阻尼自由振動4.1.3 振型4.1.4 運動方程的一般解4.2 無阻尼自由振動4.2.1 運動方程的建立4.2.2 振型4.2.3 振型的正交性4.2.4 廣義質(zhì)量和廣義剛度4.3 有阻尼體系的受迫振動4.3.1 坐標的耦聯(lián)與正則坐標4.3.2 阻尼假設4.3.3 振型疊加法4.4 動力特性的實用計算方法4.4.1 Dunkerley公式4.4.2 Reyleigh能量法4.4.3 Ritz法4.4.4 矩陣迭代法4.4.5 子空間迭代法4.5 動力反應數(shù)值分析方法4.5.1 中心差分法4.5.2 平均常加速度法4.5.3 線性加速度法4.5.4 Newmarkβ法4.5.5 Wilsonθ法4.6 動力分析中的有限元法4.6.1 有限單元法的一般過程4.6.2 動力分析中的有限元法4.6.3 梁的位移模式和形函數(shù)4.6.4 單元剛度矩陣4.6.5 質(zhì)量矩陣4.6.6 阻尼矩陣4.6.7 等效結(jié)點荷載習題第5章 無限自由度體系5.1 無阻尼直梁的軸向振動5.2 無阻尼梁的橫向自由振動5.3 有阻尼梁在一般荷載作用下的偏微分運動方程5.4 振型的正交性5.5 振型疊加法5.5.1 廣義質(zhì)量5.5.2 廣義荷載5.6 軸向力、剪切變形和轉(zhuǎn)動慣量對振動方程的影響5.6.1 考慮軸向力影響的梁的振動方程5.6.2 轉(zhuǎn)動慣量對振動方程的影響5.6.3 考慮轉(zhuǎn)動慣量與剪切變形的梁振動方程5.7 簡支梁在移動荷載作用下的振動5.8 板的橫向自由振動習題第6章 結(jié)構(gòu)隨機振動6.1 概述6.2 隨機過程6.2.1 隨機過程的概念6.2.2 隨機過程的概率描述6.2.3 隨機過程的數(shù)字特征6.2.4 平穩(wěn)隨機過程6.2.5 幾種重要的隨機過程6.2.6 地震地面運動的隨機模型6.3 線性單自由度體系隨機反應6.3.1 時域分析方法6.3.2 頻域分析方法6.3.3 激勵和反應的互相關函數(shù)和互譜密度6.4 線性多自由度體系隨機反應6.4.1 直接方法6.4.2 振型疊加法6.5 非線性結(jié)構(gòu)隨機反應分析6.5.1 攝動法6.5.2 等效線性化方法6.6 結(jié)構(gòu)隨機反應分析的狀態(tài)空間法6.6.1 狀態(tài)空間的基本概念6.6.2 單自由度體系6.6.3 多自由度體系習題第7章 結(jié)構(gòu)動力學若干研究課題7.1 結(jié)構(gòu)地震反應分析7.1.1 建筑結(jié)構(gòu)地震作用計算方法簡介7.1.2 單自由度彈性體系的水平地震作用7.1.3 地震反應譜7.1.4 振型分解反應譜法7.1.5 底部剪力法7.2 結(jié)構(gòu)振動控制7.2.1 概念及分類7.2.2 粘彈性阻尼器減振技術7.2.3 橡膠基礎隔震技術7.2.4 磁流變阻尼器減振技術7.3 模態(tài)分析與理論7.3.1 模態(tài)參數(shù)7.3.2 實模態(tài)分析7.3.3 復模態(tài)分析7.4 結(jié)構(gòu)動力損傷識別7.4.1 頻率基損傷識別方法7.4.2 模態(tài)基損傷識別方法7.4.3 基于剛度變化的損傷識別方法7.4.4 基于柔度變化的損傷識別方法7.4.5 基于能量的損傷識別方法7.4.6 動力損傷識別研究展望7.5 動力分析非線性問題7.5.1 動力分析中的物理非線性問題7.5.2 動力分析中的幾何非線性問題7.6 子結(jié)構(gòu)法7.6.1 子結(jié)構(gòu)法有限元分析7.6.2 子結(jié)構(gòu)法損傷識別習題參考文獻

章節(jié)摘錄

插圖:根據(jù)荷載是否具有預先確定性,即是否知道下一時刻的荷載大小、方向和作用點,動荷載可以分為兩類:確定性(非隨機)荷載和非確定性(隨機)荷載。確定性荷載是荷載隨時間的變化規(guī)律已預先確定,是完全已知的時間過程;非確定性荷載是荷載隨時間的變化規(guī)律預先不可以確定,是一種隨機過程。根據(jù)這兩類動荷載的不同,結(jié)構(gòu)動力分析方法可劃分為兩類:確定性分析和隨機振動分析。當不考慮結(jié)構(gòu)體系的不確定性時,選用哪種分析方法將依據(jù)荷載的類型而定。根據(jù)荷載隨時間的變化規(guī)律,動力確定性荷載一般可以劃分為兩類,即周期荷載和非周期荷載。對于周期性荷載可分為簡諧周期荷載和非簡諧周期荷載,非周期性荷載又分為沖擊荷載和其他規(guī)律性荷載。對土木結(jié)構(gòu)而言,不確定性荷載可分為風荷載、地震作用和其他非確定變化規(guī)律的荷載。為清晰起見,將上述荷載分類繪成圖1.1所示。

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用戶評論 (總計6條)

 
 

  •   唉,本來是買來上課用的書,買來后才知道,里面印刷了兩個第2章的內(nèi)容,且第1個第2章里還有第1章的內(nèi)容,真是混亂。當時買的時候過了1個多星期才發(fā)貨,我聯(lián)系卓越客服,他說目前缺貨,正在調(diào)貨。當時就有點懷疑是不是盜版,現(xiàn)在拿到書了才知道,那1個多星期的拖延時間應該是才在印刷,唉。。。這一次被坑的哇
  •   質(zhì)量不錯,發(fā)貨挺快,價格合適??傊?,挺滿意哦
  •   書是包郵的,貨到付款,態(tài)度也很好,送貨的還送到宿舍樓下去的,很好!別的快遞都是往學校正門那就不管了。
  •   這本書講的很簡單,想深入的,個人認為參考價值不是很大
  •   內(nèi)容比較前沿,適合于從事抗震研究的學者.
  •   以前上學時用的這本書,覺得還好
 

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