具体描述
本书是根据高职高专规划教材供热通风与空气调节专业施工技术的课程教学大纲要求，精选内容，将室外管道系统、锅炉、通风管道及主要设备附件的安装程序、方法、技术要求、系统试压、冲洗、质量验收作为重点来编写的，同时还介绍了室内供暖管道、地板辐射供暖、散装锅炉、通风管道等安装实例，增加了管道的特殊处理、非金属管的应用、排水结节安装尺寸的核算，地板辐射供暖、散装锅炉、通风管道等安装实例 。本书图文并茂，语言精炼、内容深入浅出，通俗易懂，书中采用新设备、新工艺、新材料、新技术以满足现场暖卫施工技术的要求。
本书是工科院校供热通风与空气调节、供热通风与卫生工程技术、建筑水电设备安装、物业设施管理、工业设备安装等专业的高等职业技术教育教材。也可作为以上专业高职高专函授教材和岗位培训教材,或供相关专业人员参考。
现代工程力学与结构设计：理论基础与先进应用 本书聚焦于现代土木、机械和航空航天工程领域的核心支撑——工程力学与结构设计的最新进展、理论深度与工程实践的完美结合。 本书旨在为高年级本科生、研究生以及一线结构工程师提供一套全面、深入且与时俱进的知识体系。我们摒弃了过于基础和重复的入门内容，直接切入工程分析的难点、新材料的应用挑战以及复杂载荷下的结构响应机制。 第一部分：高级材料本构关系与多场耦合分析 本部分深入探讨了超越经典线弹性理论的材料行为模型，这是理解现代工程结构可靠性的基石。 1.1 非线性弹性与粘塑性模型： 我们详细阐述了如何利用本构方程描述金属合金、高分子复合材料在极端应力状态下的屈服、硬化和蠕变行为。重点分析了率相关塑性模型（如Perzyna模型）在高速冲击和高频振动环境下的适用性。通过大量的案例研究，展示了如何校准模型参数以精确预测材料的疲劳寿命，特别是引入了微观结构演化对宏观力学性能影响的量化方法。 1.2 智能与功能梯度材料的力学响应： 针对航空航天和高端制造领域对轻质、耐高温结构的需求，本章详细介绍了功能梯度材料（FGM）的应力场和温度场耦合分析。内容涵盖了FGM的非对称本构关系、热弹性变形理论，以及如何利用梯度指数精确控制界面应力集中。此外，书中还探讨了压电材料、形状记忆合金（SMA）等智能材料在主动减振和结构自修复系统中的力学建模方法。 1.3 损伤力学与断裂分析的进步： 本章超越传统的应力强度因子法，重点介绍了能量释放率、内聚力区（Cohesive Zone Model, CZM）方法在模拟裂纹萌生、扩展和自停滞过程中的应用。对于复合材料，引入了基于纤维和基体损伤演化的连续损伤力学（CDM）框架，特别是对层间脱粘（Delamination）现象的数值模拟策略进行了详尽的解析。 第二部分：复杂结构动力学与振动控制 本部分着眼于工程结构对动态载荷（地震、风荷载、机械振动）的响应，并提出主动和被动的先进控制策略。 2.1 高维结构的模态识别与参数估计： 在大型桥梁、风力发电机塔筒等复杂结构中，精确识别模态参数是评估其健康状况的关键。本书介绍了先进的模态试验技术，如环境激励下的系统辨识（SSI-Covariance方法），以及如何处理模态重叠和阻尼非对称性问题。 2.2 非线性振动分析与跳跃现象： 深入探讨了结构固有非线性（如接触、几何非线性）对动力响应的影响。内容包括分岔理论在结构稳定性分析中的应用、周期解的追踪（如弧长法），以及如何预测和避免系统从稳定状态到混沌状态的突变（跳跃现象）。 2.3 主动与半主动减振技术： 详细分析了粘滞阻尼器、金属屈服型阻尼器等被动控制元件的建模与优化。更侧重于先进的主动控制系统（如磁流变阻尼器MRD，压电作动器），包括控制算法（LQR、H-infinity最优控制）的力学基础，以及如何将结构动力学模型嵌入到实时反馈控制回路中。 第三部分：高级有限元方法与计算建模 本部分专注于提升读者在有限元（FEA）软件应用和高级数值模拟方面的能力，强调模型建立的准确性和计算效率。 3.1 高阶单元与奇异场分析： 批判性地评估了不同阶数单元（如P系单元与H系单元）在处理梯度变化和应力集中时的性能差异。重点讲解了如何使用数值积分技术（如Lobatto积分）和高斯点配置来精确捕捉尖角和焊缝处的奇异性应力场，而非简单地依赖网格加密。 3.2 接触、摩擦与大变形分析： 针对装配结构和碰撞问题的分析，本书提供了接触算法的深入解析，包括罚函数法、增广拉格朗日法以及粘性接触模型的选择。针对大变形和超弹性问题，详细推导了更新的拉格朗日（Updated Lagrangian）和中面拉格朗日（Middle Surface Lagrangian）描述下的平衡方程，并讨论了网格重划分（Remeshing）策略在极端变形场景下的适用性。 3.3 跨尺度模拟的集成： 探讨了如何将不同尺度的力学模型有机结合。例如，利用分子动力学（MD）模拟的结果来确定粘塑性模型的初始条件，或将微观损伤模型的结果作为宏观连续介质的输入参数，实现从纳米到工程尺度的无缝模拟。 第四部分：结构可靠性与性能化设计 本部分超越传统的确定性设计，转向基于概率和风险的现代结构设计理念。 4.1 随机过程与可靠度分析： 介绍如何对不确定性输入（如材料强度、载荷幅值）进行概率分布建模。重点讲解了一阶可靠度方法（FORM）、二阶可靠度方法（SORM）以及蒙特卡洛模拟在计算结构失效概率中的应用。 4.2 极限状态设计与性能化指标： 详细阐述了基于性能的抗震设计（Performance-Based Seismic Design, PBSD）的理念，区分了可操作性、生命安全和防止倒塌三个核心性能水平。内容包括如何通过非线性时程分析来验证结构在罕遇地震作用下的残余变形和功能恢复能力。 4.3 结构健康监测（SHM）的数据驱动方法： 探讨了结构健康监测数据如何反哺结构设计。内容涵盖了利用机器学习（如支持向量机、深度学习）从大量的振动和应变数据中提取结构退化特征，并将其融入到实时可靠性评估模型中，实现从“事后修复”到“事前预警”的转变。 本书的特色在于其高度的理论深度和对前沿计算方法的精确掌握，是致力于解决当代工程中最具挑战性问题的工程师和研究人员不可或缺的参考资料。
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