具体描述
好的，这是一份关于一本名为《结构动力学基础与应用》的图书的详细简介，完全不涉及《工程力学》的内容。 --- 结构动力学基础与应用 丛书名：现代土木工程前沿技术系列 内容简介 第一部分：理论基石与模型构建 《结构动力学基础与应用》 是一本全面、深入探讨结构动力学理论、分析方法以及工程实际应用的专著。本书旨在为土木、结构、机械等相关领域的工程师、研究人员以及高年级本科生和研究生提供一套扎实的理论框架和实用的计算工具。 本书的结构设计遵循从基本原理到复杂系统分析的递进路径。第一部分聚焦于动力学分析的理论基石和数学建模，确保读者对动态响应的内在机制有透彻的理解。 第一章 振动的基本概念与单自由度系统 本章从物理直觉出发，引入了振动的基本定义、术语（如频率、周期、位移、速度、加速度）以及结构在环境激励下的动态特性。核心内容是单自由度（SDOF）系统的分析。我们详细推导了自由振动、有阻尼自由振动以及外部激励下的强迫振动的运动微分方程。特别地，对共振现象的产生机制、临界阻尼比的物理意义进行了详尽的阐述和图形化解释。本章还涵盖了脉冲激励和地震动输入对SDOF系统的瞬态响应分析。 第二章 多自由度系统的动力学分析 将理论扩展至更复杂的实际结构，本章系统地介绍了多自由度（MDOF）系统的动力学建模。通过拉格朗日方程或虚功原理，推导了MDOF系统的运动方程，并重点讨论了质量矩阵、刚度矩阵和阻尼矩阵的构造。 关键技术包括：特征值问题求解，以确定系统的固有频率和模态形状（主振型）。我们详细剖析了模态分析的物理意义——即将复杂的多自由度运动分解为一系列独立的单自由度模态运动。此外，本章还深入探讨了瑞利阻尼的概念及其在模态分析中的应用，并介绍了数值求解MDOF系统响应的数值积分方法。 第三章 连续体动力学与模态分析 对于梁、板、壳等具有无限自由度的连续结构，本章引入了偏微分方程的描述方式。我们采用分离变量法和纳维梁（Rayleigh-Ritz）方法来分析无阻尼、简支或固支边界条件下的连续体振动问题，推导出其特征方程，确定其固有频率和模态函数。本章强调了工程实践中，通过模态分析（如实验模态测试的理论基础）如何从物理结构中提取精确的动力学参数。 第二部分：分析方法与工程应用 第二部分将理论知识应用于实际工程挑战，侧重于各种分析工具和特定环境下的动力学响应评估。 第四章 频率响应分析与谱分析 结构对持续或周期性激励（如风荷载、机械振动）的响应是工程设计的关键考量。本章深入讲解了频率响应函数（FRF） 的概念，并展示了如何通过傅里叶变换将时域激励转化为频域分析。 谱分析作为核心工具，被用于评估结构对随机或非平稳激励（如地震、爆炸冲击）的响应。我们详细讨论了功率谱密度（PSD） 的定义、计算方法及其在结构可靠性评估中的应用，特别是反应谱法在抗震设计中的实际操作流程。 第五章 瞬态响应分析与数值求解 当结构受到冲击、瞬时载荷或地震等非周期性激励时，需要进行瞬态响应分析。本章系统梳理了求解MDOF系统运动方程的数值方法，包括： 1. 直接积分法： 特别是中心差分法（显式） 和Newmark-β法（隐式） 的稳定性和精度比较。 2. 模态叠加法： 利用前述的模态分析结果，高效求解大尺寸结构的瞬态响应。 本章提供了详细的算法流程图和在标准商业软件（如有限元软件）中应用这些方法的指导。 第六章 非线性动力学与系统识别 真实的工程结构往往表现出非线性特性，例如材料塑性、接触非线性或几何非线性。本章探讨了如何将这些非线性项纳入动力学模型，并介绍了求解非线性微分方程组的迭代方法，如牛顿-拉夫森法在时间域内的应用。 此外，本章还专门辟出部分介绍结构系统识别（System Identification） 技术。通过将实测的振动数据与有限元模型的预测结果进行对比，利用优化算法（如最小二乘法或卡尔曼滤波）来校准和修正结构模型参数，是保障结构安全评估准确性的重要环节。 第三部分：特定环境下的动力学挑战 本书最后一部分关注现代工程中日益突出的特定动力学问题，这些问题对传统分析方法提出了更高的要求。 第七章 风致与地震动的动力学效应 本章聚焦于大气环境与地质灾害对结构的影响。详细分析了相干风荷载（涡旋脱落、湍流）的统计特性及其对高耸结构（如桥梁和摩天大楼）的抖振（Buffeting） 和颤振（Flutter） 现象。 在地震工程方面，本章深入探讨了地基-结构-土壤（SSI）相互作用对结构动力响应的影响，讨论了等效弹簧和阻尼的建模方法，并对比了反应谱分析和时程分析在不同规范要求下的适用性。 第八章 振动控制与隔震技术 动力学分析的最终目标是确保结构安全和服役性能。本章全面介绍主动、被动及半主动振动控制策略。 被动控制： 深入探讨了粘滞阻尼器、金属屈服型阻尼器以及质量阻尼器的机理与设计。 主动控制： 介绍了磁流变（MR）阻尼器和主动质量阻尼器（AMD）的控制算法（如LQR控制器）及其在实时减振中的应用。 隔震技术： 详细阐述了铅芯橡胶支座（LRB）和高阻尼橡胶支座（HDRB）的工作原理、非线性特性及其在降低结构层间剪力和位移方面的有效性。 总结 《结构动力学基础与应用》不仅是一本教科书，更是一本面向实践的工具手册。全书贯穿了严谨的数学推导与丰富的工程案例，图文并茂地展示了从一维到多维、从线性到非线性、从理论到控制的完整动力学分析流程。本书的读者将能够熟练掌握现代结构抗振设计与评估所需的全部理论与技术。
作者简介
目录信息
读后感
评分
评分
评分
评分
评分
用户评价
评分
评分
评分
评分
评分
相关图书
本站所有内容均为互联网搜索引擎提供的公开搜索信息，本站不存储任何数据与内容，任何内容与数据均与本站无关，如有需要请联系相关搜索引擎包括但不限于百度，google,bing,sogou 等
© 2026 book.quotespace.org All Rights Reserved. 小美书屋 版权所有