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出版者:默认

作者:刘明威

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:2000-1

价格:45.5

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isbn号码:9787307029477

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• 工程力学
• 力学
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• 材料力学
• 结构力学
• 理论力学

《结构振动与控制》 本书深入探讨了工程结构在动态载荷作用下的响应机理，以及相应的控制策略。内容涵盖了从单自由度体系的基本振动分析，到多自由度体系的模态分析，再到连续体系的振动理论。本书详细阐述了振动的产生原因、传播途径以及结构在简谐激励、瞬态激励和随机激励下的响应特性。 在结构动力学建模方面，本书系统地介绍了有限元法在结构动力学分析中的应用，并详细讲解了质量矩阵、刚度矩阵和阻尼矩阵的建立方法。读者将学习如何有效地离散化复杂结构，并进行精确的动力学建模。 对于振动现象的分析，本书不仅讨论了自由振动和强迫振动，还着重于研究结构的阻尼效应和共振现象。通过对不同阻尼模型（如粘滞阻尼、结构阻尼等）的分析，揭示了阻尼在抑制结构振动中的重要作用。共振的产生条件、危害以及如何避免共振的设计原则也得到深入的阐述。 本书的另一重要组成部分是结构振动控制。读者将学习到被动控制、主动控制和半主动控制等多种控制方法。在被动控制方面，本书详细介绍了隔振器、调谐质量阻尼器（TMD）等装置的工作原理和设计应用。对于主动控制，本书讲解了基于反馈控制理论的动力学方程推导，以及不同类型控制器（如PID控制器、LQR控制器等）的设计与实现。半主动控制则结合了主动与被动的优势，本书探讨了如磁流变阻尼器等先进控制技术的原理与实践。 此外，本书还涵盖了随机振动的理论与方法，包括功率谱密度、自相关函数等概念，以及它们在结构动力学分析中的应用。对于非线性振动，本书也进行了初步的介绍，探讨了其产生的机理和分析方法。 全书配有丰富的图表和算例，旨在帮助读者深刻理解抽象的理论概念，并能将其应用于实际的工程问题中。本书适合土木工程、机械工程、航空航天工程等领域的本科生、研究生以及从事相关工作的工程师阅读。通过本书的学习，读者将能够建立严谨的结构动力学分析框架，掌握各类振动控制技术，从而提升工程结构的安全性、可靠性和使用性能。

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对于习惯于利用现代计算工具进行学习的读者来说，这本书在数字化支持方面做得非常到位。它不仅仅是一本纸质书，更像是一个多媒体学习生态系统的一部分。书本内容中频繁出现的二维码或网址链接，指向了配套的在线资源库，里面包含了大量使用主流有限元软件（如ABAQUS或ANSYS）对书中典型算例进行建模和求解的视频演示。这极大地弥补了传统教材在动态模拟上的不足。我尝试着去下载了其中一个关于“扭转问题”的演示文件，发现作者不仅给出了模型输入文件，还详细解释了单元选择、网格划分的合理性，甚至对比了不同求解器结果的收敛性差异。这种将理论学习与现代仿真技术无缝对接的做法，无疑是走在了工程教育的前沿。它鼓励读者不只是停留在笔算得出数值，而是要学会如何通过数值模拟来验证和理解这些经典理论在复杂现实场景中的表现。

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这本书的实用性和工程应用导向性，才是最让我感到惊喜的地方。我之前读过一些侧重纯理论的书籍，读完后感觉理论很美，但真正拿到一个工程问题时，却找不到下手的地方。但此书不同，它在每介绍完一个核心概念后，几乎都会紧跟着一个“工程案例分析”或“设计考量点”。比如，在讲述梁的挠度计算时，书中专门辟出了一节讨论如何根据实际工况（如温度变化、活载分布不均）来修正欧拉-伯努利梁理论的适用范围，并给出了具体的修正系数表格。再比如，在介绍接触应力时，书中引入了赫兹接触理论的简化模型，并直接给出了在轨道交通和机械轴承设计中的应用实例，甚至提到了相关的国家标准（虽然是国外的，但思路是相通的）。这种“学以致用”的设计理念贯穿全书，使得学习过程不再是孤立的数学演练，而是与实际工程决策紧密结合的思维训练。它让我体会到，真正的工程学是理论、经验和规范的完美结合。

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这本书的装帧设计实在让人眼前一亮，那种厚重的质感，配合着略带磨砂的封面处理，拿在手里就有一种沉甸甸的专业感。我尤其喜欢它在章节标题和图表设计上所下的功夫，配色方案大胆却又不失严谨，黑白灰的主色调中穿插着几抹象征性的亮色，使得原本可能枯燥的理论知识变得清晰易读。比如，在介绍应力应变关系的那一章，作者巧妙地运用了三维图示，将抽象的张量概念具象化，即便是初次接触的读者，也能通过这些精美的插图快速捕捉到核心的物理图像。书中的大量经典算例展示，更是做到了讲解的详略得当，每一步推导都清晰可见，几乎不需要读者自行脑补中间环节，这对于自学或者复习基础的工程师来说，无疑是极大的便利。我注意到，书里的一些特定主题，比如疲劳分析或者蠕变理论，都有专门的拓展阅读链接或者脚注，暗示了更深层次的研究方向，这种对知识广度的兼顾，体现了编者深厚的学术功底和对读者学习路径的周到考虑。总而言之，从阅读体验的物理感受上讲，这是一本精心打磨的作品，让人愿意长时间地沉浸其中。

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我必须承认，这本书的理论深度远超出了我的预期，它不仅仅是一本基础教材，更像是一部系统性的工程物理学专著。作者在开篇就对材料力学的一些基本假设进行了近乎哲学的探讨，比如对“理想弹性体”的讨论，引出了对现实世界中材料非线性的逐步逼近，这种由宏观现象到微观机理的层层递进，构建了一个非常扎实的理论框架。特别是对“虚功原理”和“最小势能原理”的阐述，作者没有停留在公式的推导上，而是深入挖掘了它们在变分法中的地位，这对于有志于从事结构优化或有限元分析的读者来说，是极其宝贵的知识财富。我花了整整一个下午来消化关于“刚体运动”与“约束条件”的章节，书中对坐标系变换的数学严谨性令人叹服，它不仅仅罗列了矩阵公式，更阐述了这些变换背后的几何意义，让原本容易混淆的刚体动力学概念变得逻辑清晰起来。对于那些追求学术严谨性的专业人士而言，这本书提供了足够的深度去挑战和思考。

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我特别欣赏作者在组织全书逻辑时所展现出的那种清晰的“教学思维”。全书的章节安排绝非随心所欲，而是遵循了工程思维的自然发展路径。它从最基础的内力、应力分析入手，稳步过渡到变形、位移的计算，随后再引入更复杂的构件，如轴、梁、板壳，最后汇集到整体结构稳定性的讨论。这种由简到繁、由点到面的结构安排，极大地降低了学习曲线的陡峭程度。尤其值得称道的是，书中为每一个新的知识点都设置了“前置知识回顾”的小节，确保读者在进入新领域前，已经温习了必要的数学工具和物理背景，这种细致入微的关怀，对于中途被打断学习或跨专业学习的人来说，简直是救星。它像一位耐心的导师，时刻关注着学生的“知识断点”，并及时予以填补，确保学习的连贯性和消化吸收的彻底性。

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