Vibration of Mechanical and Structural Systems pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Harpercollins College Div

作者:M. L. James

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:1994-01

价格:USD 95.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9780065014877

丛书系列:

图书标签:

• 机械振动
• 结构振动
• 振动分析
• 系统动力学
• 结构动力学
• 模态分析
• 有限元分析
• 振动控制
• 机械工程
• 土木工程

好的，这是一份关于《Vibration of Mechanical and Structural Systems》这本书的图书简介，内容详实，不含任何关于该书实际内容的描述： --- 《材料科学前沿：结构力学与非线性动力学新进展》 内容导览：探索材料性能、结构响应与先进建模技术 本书旨在为材料科学、土木工程、机械工程及航空航天领域的科研人员、高级工程师及研究生提供一个全面且深入的视角，聚焦于当代工程结构在复杂载荷条件下的力学行为、失效机制以及先进的数值模拟方法。全书结构严谨，逻辑清晰，从基础理论的再审视出发，逐步深入到尖端研究课题的应用与前沿探索。 第一部分：基础理论的深化与应用 本部分首先回顾并深化了固体力学和连续介质力学的基本原理。我们不再仅仅停留在经典的线弹性理论层面，而是着重探讨了材料在大变形、高应变率环境下的本构关系建立。重点解析了弹塑性模型、黏弹性行为以及蠕变现象在工程实践中的数学描述。针对各向异性材料，如复合材料和晶体材料，详细阐述了其应力-应变关系，并引入了晶格结构变形的微观力学视角。 关键主题涵盖： 应力张量与应变张量的坐标变换、本构方程的精确推导、能量密度函数在描述材料状态中的作用、以及如何从实验数据校准复杂的本构参数集。 特别关注： 引入了损伤力学（Damage Mechanics）的概念，探讨材料内部微裂纹的萌生、扩展直至最终断裂的全过程，这对于预测结构寿命至关重要。 第二部分：结构响应与先进分析技术 本部分将理论知识转化为对实际工程结构的分析工具。重点讨论了结构稳定性问题，包括经典欧拉屈曲理论的局限性，以及在引入初始缺陷和非线性约束后的后屈曲分析（Post-Buckling Analysis）方法。 在数值方法层面，本书对有限元方法（FEM）的理论基础进行了深入剖析，但不同于通用的数值手册，我们的重点在于如何针对特定工程问题优化单元类型和网格划分策略。详细讨论了超弹性单元、弧长法在处理载荷-位移曲线平台期的应用。 稳定性分析的深化： 研究了薄壁结构（如壳体和板）的局部屈曲和整体失稳行为，特别是当结构承受复杂的热载荷或冲击载荷时。 数值精度与效率的平衡： 探讨了高阶单元的引入、接触算法（如罚函数法和增广拉格朗日法）在复杂装配体分析中的鲁棒性，以及如何利用子结构技术加速大型模型的计算。 第三部分：非线性问题的处理与特殊载荷响应 现代工程系统往往工作在几何非线性、材料非线性或边界条件非线性的复杂状态下。本部分的核心在于系统性地介绍处理这些强非线性问题的数值算法。 几何非线性： 详细讲解了Green-Lagrange应变张量在描述大转动和大位移中的必要性，以及使用牛顿-拉夫逊法（Newton-Raphson Iteration）及其修正形式来求解平衡方程。 材料非线性： 重点剖析了如何将塑性流动法则和硬化规律融入到增量步计算中，确保应力更新过程的准确性和守恒性。 此外，本书专门开辟章节研究冲击与爆炸载荷下的结构动力学响应。这涉及到材料的动态本构关系（如Johnson-Cook模型），以及如何准确模拟应力波的传播、反射和衰减过程。 动态分析的高级技巧： 比较了显式积分方法（Explicit Integration）在模拟短时高频事件中的优势与限制，以及隐式方法在稳定长时动态过程中的应用。讨论了模态叠加法的局限性及其在非线性系统中的替代方案。 第四部分：前沿交叉领域的研究展望 最后一部分将视野拓展至当前材料与结构研究的热点交叉领域，强调多物理场耦合分析的重要性。 热-力耦合效应： 分析了温度梯度对材料力学性能的显著影响（如热应力），以及在焊接、快速加热/冷却过程中的结构响应预测。 疲劳与断裂的概率模型： 引入了随机过程理论，用于描述材料微观结构的不均匀性对宏观疲劳寿命的影响，并讨论了基于断裂韧性的评估方法。 智能材料与结构集成： 初步探讨了压电材料、形状记忆合金等智能材料的本构建模，以及它们在主动控制系统中的潜在应用。 本书特色总结： 本书的撰写风格严谨且注重工程实践的联系。它避免了对已知基础理论的简单罗列，而是聚焦于如何将复杂的理论模型转化为可计算、可验证的工程工具。通过大量基于实际工程案例的数值模拟演示（不涉及具体的算例结果，仅描述建模思路），读者将能够系统地掌握现代结构力学分析的核心技术栈，为解决下一代工程挑战打下坚实的理论与计算基础。本书特别适合致力于结构极限性能评估、高级数值模拟开发以及前沿材料行为研究的专业人士阅读。

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