具体描述
《普通高等院校"十一五"规划教材·工程力学(第2版)》是工程力学课程的教学用书，内容分为三部分：静力学部分包括物体的受力分析与力系的平衡；材料力学部分包括基本变形的强度、刚度计算，应力状态与强度理论，组合变形与压杆稳定；运动学部分包括点的运动学，刚体的基本运动，点的合成运动，刚体平面运动。
根据高等工业学校工艺类专业工程力学课程的基本要求，将理论力学、材料力学两门课程的相关内容融合在一起，力图形成完整协调的体系。在基本概念、基本理论和基本方法的阐述中做到文字简练、论述严谨，注重工程应用与能力的培养。
《空间结构优化设计：理论与实践前沿》 内容提要 本书深入探讨了现代土木工程领域中，特别是大跨度、复杂空间结构的设计与分析所面临的挑战与前沿解决方案。它并非传统意义上的基础力学教材，而是聚焦于如何利用先进的计算方法和优化理论，实现结构形式的创新、材料的精细化应用以及整体性能的提升。全书分为六大部分，系统梳理了从理论基础到实际工程应用的完整技术链条。 第一部分：结构体系演化与现代需求分析 本部分首先回顾了传统结构体系（如桁架、拱、壳）的发展历程及其在现代工程中的局限性。重点分析了当前大型基础设施（如体育场馆、机场航站楼、特种桥梁）对结构体系提出的新要求：轻量化、高可靠性、抗震与减隔震性能、以及可持续性。详细阐述了拓扑优化、形态发生学等概念在结构初始方案生成中的应用，指导设计者跳出传统思维定式，探索全新的受力路径。 第二部分：高级结构分析理论与数值模拟 本部分侧重于非线性分析和动力学响应的精确预测。内容涵盖了几何非线性（大变形、屈曲）、材料非线性（弹塑性、损伤）的高级单元算法。特别引入了变分不等式理论在接触分析中的应用，以及随机有限元方法 (S-FEM) 在处理材料不确定性与荷载随机波动对结构整体可靠性影响时的优势。此外，还详细解析了用于处理复杂接触界面的罚函数法、增广拉格朗日法的实施细节。 第三部分：基于性能的目标驱动优化 这是本书的核心技术部分，重点讲解如何将工程目标（如最小重量、最大固有频率、最小位移）转化为数学优化问题。 1. 拓扑优化的高级应用： 不仅限于单一材料，深入研究了多材料（MMO）拓扑优化，以及如何将制造约束（如最小特征尺寸、拔模方向）融入优化目标函数中。讲解了密度法、水平集法等主流算法的优缺点及在三维复杂体建模中的实现。 2. 形貌优化 (Shape Optimization)： 专注于优化节点位置和截面轮廓以提高局部应力分布的均匀性。详细剖析了伴随灵敏度分析 (Adjoint Sensitivity Analysis) 在高效梯度计算中的关键作用。 3. 参数化与响应面法： 针对计算成本高昂的复杂模型，介绍了如何建立参数化模型，并通过高斯过程回归 (Gaussian Process Regression) 等代理模型加速迭代优化过程，实现对数千种设计变量的全局搜索。 第四部分：新型结构材料与轻量化策略 本部分聚焦于突破传统钢筋混凝土和普通钢材的性能瓶颈所采用的新型材料及其在空间结构中的应用。 高性能纤维增强复合材料 (FRP)： 探讨FRP筋材在预应力结构中的应用，以及层合板结构的细观力学行为。 超高性能混凝土 (UHPC)： 分析UHPC的高抗拉强度和耐久性如何改变薄壁结构和节点区的设计理念。 张拉整体结构 (Tensegrity Systems)： 详细解析了张拉整体结构（如空间网格）的静力与动力平衡原理，以及如何通过预应力控制其几何刚度，实现超轻质与高刚度的统一。 第五部分：动力响应控制与主动/被动减隔震技术 针对大跨结构易受风振、地震激励的特性，本书系统阐述了先进的振动控制策略。 被动控制： 深入分析粘滞阻尼器、屈服连接器以及调谐质量阻尼器（TMD）的参数优化设计，使其与主体结构的振动模式实现最优耦合。 半主动与主动控制： 介绍基于实时传感器反馈的智能控制系统。重点阐述最优控制理论（如LQR） 在主动质量阻尼器(AMD)驱动力矩计算中的应用，以及Skyhook控制算法在减小结构晃动中的实际效果。 第六部分：数字化建造与结构全寿命周期管理 最后一部分将理论设计与现代工程实践对接。探讨了参数化模型 (BIM) 与优化算法的接口技术，确保优化结果能直接转化为数控加工指令。分析了结构健康监测 (SHM) 系统收集的数据如何反哺到结构退化模型的修正中，形成性能化维护 (Performance-Based Maintenance) 的闭环管理流程。 本书特色： 本书的编写立足于解决“如何设计得更好、更轻、更安全”的实际问题，理论推导严谨，公式详实，并配有大量的工程案例分析和商业软件（如Abaqus, Midas/Civil等）的后处理与优化接口说明。它旨在为结构工程师、研究人员和高年级本科生提供一套系统、前沿的、面向复杂空间结构优化的技术工具箱。本书的重点在于方法论的创新和多目标决策的实现，而非传统力学基础的重复讲解。
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