具体描述
This work details general theories and reliable analysis techniques for solving real-world problems in linear and non-linear mechanics. This book looks at the structural and mechanical behaviour of components such as beams, frames and plates of both uniform and variable stiffness in terms of both stress and deformation. It also emphasizes the challenging demands of industry. College or university bookstores may order five or more copies at a special student price, available on request from Marcel Dekker, Inc.
好的，这是一份关于一本名为《Advanced Mechanics of Structures》的图书的详细简介，内容旨在涵盖结构力学领域的深入主题，但不提及该特定书名。 --- 结构力学前沿与高级应用：结构分析与设计原理 图书概述 本书深入探讨了传统结构力学原理的延伸与深化，旨在为结构工程、土木工程、航空航天工程以及机械工程等领域的研究生、高年级本科生以及专业工程师提供一个全面且严谨的理论框架与实践指导。本书超越了基础结构静力学和材料力学的范畴，重点聚焦于复杂载荷、非线性行为、动力响应以及先进材料在结构系统中的应用。内容组织严谨，逻辑清晰，通过大量的理论推导、实例分析和数值模拟的讨论，帮助读者构建起对现代结构系统在各种极端条件和复杂工况下行为的深刻理解。 核心内容模块 第一部分：连续介质力学基础与广义应力状态 本部分首先回顾了弹性力学的基础假设，随后迅速过渡到对三维应力状态和应变状态的深入分析。内容涵盖了应力张量和应变张量的详细推导及其物理解释，重点讨论了柯西应力定理在结构分析中的应用。接着，本书详细阐述了广义胡克定律（包括各向异性材料）以及应变能密度理论。读者将学习如何处理非均匀温度场、体应变以及应力集中现象，特别是围绕复杂几何形状和开口处的应力奇异性问题。本部分对本构关系（如弹塑性、粘弹性本构模型）的引入为后续的非线性分析奠定了坚实的数学基础。 第二部分：梁、板和壳的弯曲与屈曲理论深化 在梁理论方面，本书不再局限于欧拉-伯努利梁理论，而是系统地介绍了蒂莫申科梁理论，并讨论了剪切变形对高厚比梁动态响应的影响。对于板和壳的分析，本书详细阐述了 Kirchhoff-Love 板理论的局限性，并引入了 Mindlin-Reissner 板理论，强调了剪切变形和转动惯量的作用。 针对结构稳定性，屈曲分析是本部分的核心。内容涵盖了欧拉临界屈曲载荷的推导、后屈曲行为分析，以及对复杂边界条件和非均匀截面结构进行非线性屈曲分析的方法。薄壁构件的局部和整体屈曲模式的识别与预测，是本部分强调的工程应用重点。 第三部分：结构动力学与振动分析 结构动力学部分是本书的重要组成部分，它侧重于系统对时间依赖载荷的响应。内容从单自由度系统开始，逐步扩展到多自由度离散系统的自由振动与强迫振动分析，详细讨论了模态分析、振型叠加法以及质量矩阵和刚度矩阵的建立。 本书对连续体系统的振动分析采取了更先进的视角，包括常微分方程的有限差分法和瑞利-里兹法。此外，还专门设立章节探讨了阻尼的物理建模（如粘性阻尼、结构阻尼），以及随机振动理论在地震工程和风致激励下的应用。对于高频振动和非线性振动问题，本书引入了 Floquet 理论和平均法等高级分析工具。 第四部分：几何非线性和材料非线性 本部分是理解现代结构分析软件（如有限元分析软件）工作原理的关键。几何非线性分析部分详细考察了应变与位移之间的二阶和三阶关系，导出了大变形理论中的平衡方程。重点讨论了在拉伸、弯曲和扭转组合作用下结构承载能力的退化，以及伴随的几何刚度矩阵的建立。 材料非线性分析则聚焦于非线性本构关系的实际应用。详细阐述了塑性理论（如Tresca和Von Mises屈服准则），工作硬化模型的选择，以及如何将这些本构关系集成到增量有限元框架中进行分析。应变梯度理论和损伤力学也被引入，以模拟材料在微观尺度上的失效过程。 第五部分：高级结构系统与现代分析技术 本部分着眼于前沿工程领域。结构系统方面，本书深入分析了预应力结构、拉索结构以及空间桁架系统的受力特点。在材料方面，复合材料结构（如层合板的经典层合板理论）和功能梯度材料的力学行为被详尽解析。 在分析技术方面，本书对有限元方法（FEM）进行了系统的回顾和深化，特别是单元选择、网格收敛性分析以及后处理技术。对于需要快速解或需要对全局响应进行优化的场合，本书介绍了变分原理（如虚功原理、哈密顿原理）在结构分析中的应用，为变分有限元和优化设计提供了理论基础。 读者对象与教学价值 本书适用于结构工程、岩土工程、结构动力学、结构可靠性分析等方向的研究生课程教材，也可作为持有专业执照的工程师进行高级培训和知识更新的参考手册。通过本书的学习，读者将能够独立处理传统方法难以解决的复杂结构问题，理解现代结构分析软件背后的核心力学原理，并为前沿结构研究打下坚实的理论基础。本书强调理论的严谨性和工程的实用性相结合，力求在深度和广度上达到新的高度。
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