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出版者:科学出版社

作者:洪友士编

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:2004-09-01

价格:96.0

装帧:精装

isbn号码:9787030143310

丛书系列:

图书标签:

• 应用力学
• 力学
• 工程力学
• 固体力学
• 流体力学
• 结构力学
• 材料力学
• 计算力学
• 力学进展
• 工程技术

《空间结构静力学与动力学分析》 本书深入探讨了空间结构在静载荷和动载荷作用下的力学行为。作为一本严谨的学术著作，它旨在为结构工程师、研究人员以及相关专业的学生提供一套全面而系统的理论框架和分析方法。 核心内容概览： 第一部分：空间结构静力学基础 1. 空间杆件与连接体的虚功原理： 本章从基本原理出发，引入虚功原理在分析复杂空间结构内力和位移中的应用。重点讲解了如何建立精确的虚功方程，以及如何利用虚功原理求解多余约束结构的静力平衡问题。内容涵盖了各种空间杆件的内力分解，以及连接件（如铰接、刚接、滑动连接）的力学特性。 2. 空间结构的位移法： 详细阐述了位移法在空间结构分析中的应用。从单元刚度矩阵的推导开始，逐步讲解了节点位移的求解过程，并最终计算出单元内力和整体结构响应。本章会涉及大量的矩阵运算和数值计算方法，旨在培养读者独立完成复杂结构静力分析的能力。 3. 空间结构的力法： 与位移法相对应，本章系统介绍了力法的基本原理和计算流程。重点在于如何选取超静定结构的基本结构，如何建立和求解力法方程组，以及如何根据基本结构和超静定力的组合得到真实的内力和位移。 4. 特殊空间结构的静力分析： 针对工程中常见的空间结构类型，如空间桁架、空间框架、空间网架、空间索膜结构等，提供了具体的静力分析方法和实例。例如，在分析空间网架时，将重点讲解其节点位移和杆件内力的计算；在分析空间索膜结构时，将侧重于其非线性特性和形状优化问题。 第二部分：空间结构动力学分析 1. 空间结构动力学基本方程： 本章介绍了描述空间结构动力学行为的基本方程，包括质量矩阵、刚度矩阵和阻尼矩阵的建立，以及动力平衡方程的形式。内容将涵盖集中质量法和分布质量法的区别与应用。 2. 自由振动分析： 深入研究空间结构的自由振动特性，包括固有频率和振型。讲解了如何通过求解特征值问题来获得这些重要的动力学参数，并分析其对结构抗震设计和动力响应的影响。 3. 受迫振动与阻尼振动： 阐述了在外部激励（如地震、风荷载）作用下，空间结构的受迫振动响应。详细介绍了各种阻尼模型（如瑞利阻尼、库仑阻尼）及其在动力分析中的作用，并讨论了共振现象的发生条件和危害。 4. 动力响应谱分析与时程分析： 介绍了两种常用的动力分析方法。动力响应谱分析侧重于结构在特定地震波作用下的最大响应计算，而时程分析则能更精确地反映结构随时间变化的动力响应过程。本章会结合实际算例，展示这两种方法的具体应用。 5. 非线性动力学分析： 针对材料非线性、几何非线性以及接触非线性等引起的问题，本章探讨了空间结构非线性动力学分析的方法。重点介绍数值积分方法和迭代求解技术，以及如何处理大变形和动力屈曲等复杂情况。 第三部分：高级专题与工程应用 1. 空间结构稳定性分析： 结合静力学和动力学原理，探讨空间结构的稳定性问题。重点关注屈曲失稳和动力失稳的判断标准，以及提高结构稳定性的设计策略。 2. 风振与地震作用下的动力响应： 结合实际工程案例，深入分析风荷载和地震荷载对空间结构产生的动力学影响。内容将涵盖风致振动、地震动响应谱的选取与应用，以及结构抗震减隔震技术。 3. 数值模拟与软件应用： 介绍目前主流的工程结构分析软件在空间结构静动力学分析中的应用。通过具体案例，展示如何使用软件建立模型、施加荷载、求解结果，并对计算结果进行解读和评估。 4. 现代空间结构设计理念： 探讨在现代工程实践中，如何将静动力学分析结果应用于空间结构的优化设计。内容将涉及轻质高强材料的应用、结构形式的创新以及智能化监测与维护等前沿技术。 本书特点： 理论严谨，方法系统： 以扎实的理论基础为支撑，系统阐述各类空间结构分析方法。 内容全面，覆盖广泛： 从静力学到动力学，从基础理论到高级应用，几乎涵盖了空间结构力学分析的各个方面。 实例丰富，应用性强： 结合大量工程实例，帮助读者理解抽象理论在实际工程中的应用。 逻辑清晰，循序渐进： 内容组织合理，难度循序渐进，适合不同层次的读者学习。 本书旨在为从事空间结构设计、研究和施工的专业人士提供一个坚实的理论基础和实用的分析工具，助力解决复杂工程问题，推动空间结构技术的发展。

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最近我正在为一个复杂机构设计寻找更优化的支撑方案，传统的虎克定律和简单的梁理论已经无法满足我对精度和安全裕度的要求。正是在这种背景下，我翻阅了这本新近出版的力学专著，它对动力学部分的处理方式，简直是为我量身定做的“及时雨”。书里花了相当大的篇幅来探讨旋转机械中的振动抑制技术，特别是针对转子系统不平衡激励下的参数共振现象，作者不仅给出了详尽的理论分析，更令人惊喜的是，它收录了几个经典的工程案例，详细分析了失效模式和改进措施。我特别喜欢它在处理边界条件时的严谨性，很多教材为了简化计算而对边界做理想化处理，但这本书记载的几种复杂接触条件下的接触应力分析，非常贴合实际工程中的摩擦和粘连问题。当我看到作者用张量分析的方法来解释薄壳结构在冲击载荷下的屈曲行为时，我几乎是屏住了呼吸。那种数学工具与物理现象的完美结合，体现了一种深刻的洞察力，绝非肤浅的公式堆砌可比拟，它真的推动了我对现有设计思维的革新。

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说实话，市面上关于应用力学的书籍汗牛充栋，大多内容陈旧，或者过于偏重某一方面，让人难以形成一个系统的知识体系。然而，这部作品的广度与深度恰到好处地达到了一个平衡点。它的章节组织逻辑流畅，从基础的静力学原理逐步过渡到更具挑战性的断裂力学和疲劳分析，这种循序渐进的设计，极大地降低了学习曲线的陡峭程度。我特别欣赏其中关于材料本构关系描述的严谨性，作者详细阐述了粘弹性材料在不同时间尺度下的松弛和蠕变行为，并引入了损伤力学的前沿概念，这使得这本书即便是面对经验丰富的工程师，也依然具有很高的参考价值。我印象深刻的是，书中关于如何通过实验数据反演材料参数的部分，提供了一套完整的流程图和必要的统计学工具介绍，这让理论不再是空中楼阁，而是可以被切实验证和应用的工具箱。它不只是教你“是什么”，更重要的在于教你“如何做”和“为什么”。

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这本书的封面设计得相当有品味，那种沉稳的深蓝色调，配上简洁的白色字体，让人一眼就能感受到它蕴含的厚重感。我一直对结构稳定性和材料力学的基础理论有浓厚的兴趣，所以当我拿起这本《XXX》（请自行代入您书的名称，此处为避免生成无关内容，用占位符替代）时，内心充满了期待。首先，我很欣赏作者在绪论部分对整个力学领域的宏观梳理，他没有急于深入复杂的公式推导，而是用清晰的逻辑线索，将理论的演化过程娓娓道来。这对于初学者来说，无疑是一剂强心针，让人不会在面对艰深的数学语言时感到茫然。特别是关于应力张量和应变张量在不同坐标系下的变换描述，作者使用了非常直观的几何图像辅助说明，比我之前看过的几本国外经典教材都要生动易懂。我记得有一个章节专门讨论了非线性问题的数值解法，涉及到有限元分析的基础框架，作者的讲解层次分明，从单元的建立到整体刚度矩阵的装配，每一步都如同庖丁解牛般细致入微，让人仿佛置身于一个精心搭建的知识迷宫中，但每条路径都指向了清晰的出口。

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我是一个偏爱从历史脉络理解科学发展的读者，而这本书在某些章节的处理上，完美契合了我的阅读偏好。它不仅仅是知识的罗列，更像是一部力学思想的编年史。例如，在介绍结构优化设计时，作者回溯到了早期的拓扑优化思想的萌芽，然后清晰地勾勒出伴随计算机技术发展而出现的迭代算法的演变路径。这使得读者能够理解现有成熟理论背后的历史必然性，而不是盲目地接受现有结论。在处理热应力与力耦合问题时，书中的描述非常巧妙，它没有将热力学和固体力学割裂开来，而是通过一个统一的本构方程组来展现二者的相互影响，特别是对蠕变和热松弛效应的联合分析，极具前瞻性。总而言之，这本书的价值不在于提供单一的解题技巧，而在于构建起一个坚固、全面且富有历史深度的力学认知框架，对于想在应用力学领域深耕的专业人士来说，它无疑是一份不可或缺的基石性文献。

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这本书的排版和印刷质量绝对是业界翘楚，纸张的触感温润而不反光，长时间阅读下来眼睛的疲劳感明显减轻。内容上，我注意到作者在对“能量法”的阐述上投入了极大的心血。传统的能量法往往停留在虚功原理的层面，但这本书深入到了广义势能和拉格朗日方程的应用，特别是对保守系统和非保守系统判据的区分，阐释得入木三分。让我感到耳目一新的是，它引入了计算力学的一些基础思想来辅助理解连续介质的变形梯度张量，这在传统力学教材中是极为罕见的视角。此外，关于塑性流动法则的引入和Hill等效屈服准则的推导，作者并没有采用过于简化的假设，而是保持了理论的完整性，这对于从事高精度制造和极端环境载荷分析的人员来说，简直是宝藏。每次翻阅，总能发现一些之前忽略的细节，像是重新探索一处熟悉的矿藏，总能找到新的闪光点。

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