Structural Mechanics pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Trans-Atlantic Pubns

作者:Nageim, H. Al (EDT)/ Durka, F./ Morgan, W./ Williams, D. T.

出品人:

页数:361

译者:

出版时间:

价格:79.5

装帧:Pap

isbn号码:9780582431652

丛书系列:

图书标签:

• 结构力学
• 力学
• 结构工程
• 材料力学
• 弹性力学
• 有限元分析
• 结构分析
• 工程力学
• 土木工程
• 桥梁工程

好的，以下是一本名为《Structural Mechanics》的图书的详细简介，该简介不涉及该书的实际内容，而是围绕该主题下的其他相关或互补的领域展开。 --- 工程动力学基础与高级应用 —— 探究结构在动态载荷下的响应、稳定性和设计优化 图书简介 本书《工程动力学基础与高级应用》旨在为土木、机械、航空航天及材料工程等领域的工程师、研究人员和高年级学生提供一套全面、深入的动态系统分析理论和实用工具。它聚焦于结构在时变载荷下的行为，涵盖从基础的单自由度系统到复杂多自由度系统的振动分析、波的传播、瞬态响应以及高级的非线性动力学处理。 现代工程结构，无论是摩天大楼、桥梁、飞机机翼还是精密机械设备，都必须能够在风、地震、冲击、旋转或往复运动等动态环境下安全、有效地运行。传统的静态分析往往不足以捕捉这些复杂现象带来的风险，因此，对工程动力学的深刻理解变得至关重要。 第一部分：经典振动理论与基础建模 本书的开篇部分，着重于建立分析的基础框架。我们从自由振动开始，详细阐述了连续介质的离散化方法，包括质量和刚度的概念化。内容涵盖了单自由度（SDOF）系统的精确求解，深入探讨了阻尼模型（如粘滞阻尼、库仑阻尼）对系统响应的影响。 随后，我们将视角扩展到多自由度（MDOF）系统。通过对系统质量矩阵、刚度矩阵和阻尼矩阵的系统推导，我们详细介绍了特征值问题（特征频率和模态形状的计算），并讲解了如何利用模态叠加法（Modal Superposition Method）高效地求解瞬态响应。特别是，对于高维复杂系统，模态正交性和模态坐标的选取将被细致讨论。 第二部分：持续激励下的响应与系统识别 本部分侧重于结构在周期性载荷（如机器运行、风力涡流引起的振动）下的稳态响应。内容包括对谐波激励的精确分析，如稳态幅值和相位的确定。我们引入了复数刚度法和频率响应函数（FRF）的概念，这些是理解结构频率特性和进行实验模态分析（EMA）的关键工具。 此外，我们深入探讨了随机振动理论，这在评估结构在非确定性载荷（如海洋环境中的波浪力或城市风场）下的性能时至关重要。通过功率谱密度（PSD）和相关函数，本书指导读者如何计算结构的均方根（RMS）响应和峰值概率。 第三部分：瞬态载荷与冲击响应分析 工程中常见的突发事件，如碰撞、爆炸或瞬时冲击，要求结构具备抵抗瞬态高能量输入的鲁棒性。本部分专门处理冲击载荷和地震激励。 对于地震工程而言，我们不仅介绍了反应谱分析，还深入探讨了时程分析。内容包括不同类型的地震波的特性、场地效应的考虑，以及如何将非线性结构模型的求解整合到动力分析流程中。对于瞬态冲击，本书阐述了积分方法（如Newmark-$eta$法、中心差分法）在数值求解中的选择和稳定性控制。 第四部分：连续介质的动力学——波的传播与弹性动力学 本部分超越了集总参数模型，转向连续体的动力学。我们探讨了弹性波在杆、梁和板中的传播。这对于理解声学、冲击损伤传播以及高速列车与轨道耦合效应至关重要。内容涵盖了一维弹性波的特征、反射与透射理论，以及如何使用有限元法（FEM）对这些连续体进行时间域的精确离散化。我们将详细分析单元刚度矩阵和质量矩阵的动态推导，特别是对欧拉-伯努利梁和蒂莫申科梁的动力学处理。 第五部分：非线性动力学与稳定性 真实的结构系统往往表现出非线性行为，包括材料非线性和几何非线性。本书在最后部分提供了分析这些复杂系统的数学工具。 非线性振动章节讨论了相平面分析法、庞加莱截面法，以及如何识别和分析系统的分岔（Bifurcation）和混沌（Chaos）行为。对于数值求解，本书详细介绍了隐式和显式时间积分方案在处理大尺度非线性问题时的收敛性、稳定性和计算效率。此外，我们将简要介绍如何利用模态阻尼比和能量耗散的概念来设计具有更好阻尼性能的结构。 配套资源与应用展望 本书的每一章都配备了丰富的例题和实际工程案例，以帮助读者将理论知识转化为实际的分析能力。我们强调计算工具（如MATLAB和通用有限元软件的后处理方法）的应用，确保读者能够掌握现代工程分析的实践技能。 《工程动力学基础与高级应用》致力于成为结构动力学领域的权威参考书，引导读者跨越基础理论的门槛，掌握应对复杂动态环境挑战所需的高级分析与设计智慧。

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