The Transmission-Line Modeling pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Morgan & Claypool

作者:Christopoulos, Christos

出品人:

页数:132

译者:

出版时间:

价格:$ 45.20

装帧:Pap

isbn号码:9781598290509

丛书系列:

图书标签:

• Transmission Lines
• Microwave Engineering
• Electrical Engineering
• RF Circuit Design
• Modeling
• Simulation
• High-Frequency Circuits
• Impedance Matching
• Network Analysis
• Electromagnetics

结构工程的基石：理解与应用结构动力学 图书名称： 结构动力学导论 ISBN： 978-1-23456-789-0 出版社： 创新工程出版社 页数： 约 650 页 目标读者： 土木、结构、机械工程专业的本科高年级学生、研究生、以及从事结构工程、抗震设计和振动控制的工程师。 --- 内容提要 本书旨在为读者提供一个全面、深入且结构清晰的结构动力学基础知识体系。在现代工程实践中，结构系统经常需要承受动态荷载——如地震、风荷载、机器振动或冲击载荷。对这些动态效应的准确理解和量化分析，是确保结构安全、可靠和性能优化的关键所在。《结构动力学导论》不仅详细阐述了基本的理论原理，更着重于将这些理论应用于实际的工程问题求解，强调数学模型构建与实际工程现象的联系。 全书内容涵盖了从单自由度系统到复杂多自由度系统的分析方法，涵盖了线性与非线性动力响应、模态分析、以及对实际工程案例的深入探讨。我们力求在保持理论严谨性的同时，确保内容的实用性和可读性，使读者能够扎实掌握结构动力学这门核心课程。 详细章节划分与内容概述 本书共分为十一章，结构逻辑层层递进，从最基础的自由振动概念逐步过渡到复杂的受迫振动和数值分析方法。 第一部分：基础理论与单自由度系统 (SDOF) 第一章：引言：工程中的动力学背景 本章首先界定结构动力学的范畴，阐述为什么必须引入时间变量来分析结构响应。讨论不同类型的动态荷载（冲击、简谐、地震波）的特征，并介绍工程中常用的简化假设，例如线弹性材料、小变形假设等。为后续的数学建模打下基础。 第二章：单自由度系统的自由振动分析 这是动力学分析的起点。详细推导无阻尼和有阻尼单自由度系统的运动微分方程（牛顿第二定律和虚功原理的应用）。推导固有频率、自然频率、固有周期和阻尼比的概念及其物理意义。引入对数衰减率，并讲解如何通过实验确定系统的阻尼特性。 第三章：单自由度系统的有阻尼自由振动响应 深入分析阻尼对系统响应的影响。详细讨论欠阻尼、临界阻尼和过阻尼三种情况的解析解形式，并绘制不同阻尼比下的时间历史响应图。重点分析欠阻尼系统的振动特性。 第四章：单自由度系统的简谐荷载下的受迫振动 本章核心在于分析周期性外力作用下的系统响应。推导并求解简谐激励下的稳态响应方程。详尽解释“频率响应函数”（Frequency Response Function, FRF）的概念，并深入剖析“共振”现象及其对结构设计的重大影响，包括共振峰值的计算和避免策略。 第五章：单自由度系统的瞬态响应与输入——输出关系 本章关注瞬态激励（如冲击载荷或单位脉冲）下的系统响应，重点介绍卷积积分（Convolution Integral）在求解任意激励下响应中的应用。引入“冲击函数”和“脉冲响应函数”的概念，这是连接理论模型与实际输入信号的关键工具。此外，本章还将介绍回复函数法（Receptance Function）。 第二部分：多自由度系统 (MDOF) 分析 第六章：多自由度系统的建模与运动方程 将分析范围扩展到更符合实际的离散化多自由度系统。详细介绍建立运动微分方程的两种主要方法：牛顿法（用于简单系统）和拉格朗日法/虚功原理（适用于复杂系统）。系统地推导矩阵形式的运动方程：$mathbf{M}ddot{mathbf{x}} + mathbf{C}dot{mathbf{x}} + mathbf{K}mathbf{x} = mathbf{F}(t)$，并明确质量矩阵 $mathbf{M}$、阻尼矩阵 $mathbf{C}$ 和刚度矩阵 $mathbf{K}$ 的物理含义。 第七章：模态分析与解耦 模态分析是MDOF系统的核心。讲解特征值问题（齐次运动方程的解），推导特征向量（模态形状）和特征值（固有频率）。重点论述“模态正交性”，并详细展示如何通过坐标变换（模态坐标变换）将耦合的运动微分方程组转化为一组独立的、无耦合的单自由度方程，极大地简化了后续的动力学求解。 第八章：多自由度系统的自由振动与响应分析 基于模态分析的结果，计算系统的模态阻尼比，并分析有阻尼多自由度系统的自由振动响应。对模态叠加法（Modal Superposition Method）进行详尽的阐述，这是工程中处理复杂动力响应（如地震响应）的标准流程。 第九章：多自由度系统的受迫振动与吸收器设计 将简谐激励推广到MDOF系统。讨论在不同模态下激励的参与程度，引入“模态参与系数”。本章还将探讨“振动控制”的基础概念，特别是针对特定频率激励的调谐质量阻尼器（TMD）在MDOF系统中的设计与应用原理。 第三部分：高级主题与工程应用 第十章：地震工程中的动力响应分析 本章将理论与最关键的工程应用——地震响应——紧密结合。详细介绍地震动记录的特性（加速度、速度、位移谱）。讲解如何使用反应谱法（Response Spectrum Analysis）快速评估结构的峰值响应，以及逐步时间历史分析（Time History Analysis）的实施步骤和结果解释。强调阻尼对地震响应的削弱作用。 第十一章：非线性动力学基础与数值方法 承认在极限工况下，材料和几何的非线性不可忽略。初步介绍材料非线性（屈服、刚塑性）和几何非线性对系统刚度的影响。最后，本书引入求解复杂非线性问题的数值方法，如中心差分法、Newmark-$eta$ 法等时间步进算法的基本思想，为读者接触更高级的有限元动力学分析软件做好准备。 本书特色 1. 理论与实践的完美结合： 每章均配有详细的推导过程，并穿插“工程实例解析”小节，将抽象的数学模型具象化为实际结构的行为。 2. 清晰的数学推导： 严格遵循变分原理和线性代数，确保读者对矩阵动力学有深刻理解，而非仅仅停留在公式套用层面。 3. 强调物理意义： 重点解释阻尼、模态振型、共振等核心概念背后的物理本质，而非单纯的数学定义。 4. 丰富的例题与习题： 书末提供大量具有挑战性的习题，帮助学生巩固所学知识并培养独立分析问题的能力。 《结构动力学导论》是一本致力于培养下一代结构工程师，使其能够自信应对复杂动态环境挑战的权威教材。

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