Configurational Forces as Basic Concepts of Continuum Physics pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Springer

作者:Morton E. Gurtin

出品人:

页数:250

译者:

出版时间:1999-12-29

价格:USD 199.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9780387986678

丛书系列:

图书标签:

• Continuum Physics
• Configurational Mechanics
• Non-Equilibrium Thermodynamics
• Material Science
• Theoretical Physics
• Mechanics
• Physics
• Engineering
• Mathematics
• Applied Physics

好的，这里是关于一本不同图书的详细简介。 --- 《结构工程中的非线性动力学分析：从理论基础到高级应用》 作者： [虚构作者姓名，例如：张伟, 李明] 出版社： [虚构出版社名称，例如：先进结构工程出版社] 出版年份： 2024 ISBN： [虚构ISBN，例如：978-1-234567-89-0] 图书简介 本书旨在为结构工程师、岩土工程师、土木工程专业研究生以及从事结构抗震研究的科研人员提供一个全面、深入的非线性动力学分析工具箱。它不仅仅是一本理论教材，更是一本面向实践的工程手册，详细阐述了在极端荷载（如地震、爆炸、强风）作用下结构系统行为的复杂性与建模方法。 核心内容概述 第一部分：非线性动力学基础与本构关系 本书的开篇部分聚焦于非线性动力学分析的理论基石。传统的线性分析方法在应对高应变率、大变形或材料屈服等情况时显得力不从心。本部分首先回顾了动力学方程的建立，并深入探讨了非线性的来源——几何非线性和材料非线性。 几何非线性： 详细讨论了几何刚度矩阵的推导，特别是在P-Delta效应、大位移响应以及接触问题中的应用。通过对欧拉-伯努利梁理论和更高级的几何模型（如基于增量有限元法的描述）的探讨，清晰地界定了何时必须考虑几何非线性。 材料非线性与本构模型： 这是本书的核心篇章之一。它系统地梳理了混凝土、钢材、土体以及复合材料的非线性本构关系。重点关注了塑性理论、损伤力学以及粘弹性行为。对于混凝土结构，详细介绍了基于内聚力模型的裂缝模拟方法和纤维束模型；对于钢结构，则深入剖析了弹塑性屈服准则（如Von Mises, Tresca）以及随后的硬化规则。此外，还涵盖了现代结构材料（如高强度钢、纤维增强聚合物）的特殊行为建模。 第二部分：时域数值积分与稳定性分析 在确定了非线性控制方程后，有效的数值求解方法至关重要。本部分详细介绍了时间步进策略，并对其稳定性和精度进行了严格的评估。 隐式与显式积分方案： 深入分析了Newmark-β法、中心差分法以及HHT（Hilber-Hughes-Taylor）算法的优缺点。特别强调了在处理高度非线性问题时，隐式方法（如广义α法）在数值稳定性方面的优势与计算成本的权衡。 非线性迭代策略： 详尽阐述了如何处理平衡方程中的非线性项。牛顿法、修正牛顿法以及线搜索技术（如Line Search）被系统地介绍，并配以实例说明如何在工程计算中选择合适的收敛准则。 接触与碰撞： 针对结构系统中常见的碰撞和接触问题（如地震中楼层的碰撞、构件间的接触摩擦），本书介绍了接触算法（如惩罚法、增广拉格朗日法）及其在时域分析中的实现。 第三部分：高级应用与特定工程问题 本书的后半部分将理论知识应用于复杂的工程场景，涉及多种前沿和关键的动力学分析课题。 地震工程中的非线性分析： 重点讨论了基于性能的抗震设计（Performance-Based Seismic Design）所需的非线性时程分析（NLTHA）。详细介绍了如何使用多点输入的地震动、地面运动的合成以及考虑结构体系的阻尼特性（如粘滞阻尼、滞回阻尼）对响应的影响。特别关注了高层建筑和桥梁的非线性响应。 爆炸与冲击响应分析： 针对高速冲击荷载，本书引入了显式有限元分析（如LS-DYNA, ABAQUS/Explicit）的应用框架。讨论了应变率效应如何影响材料的动态屈服强度，并分析了冲击波的传播与结构破坏模式。 结构控制与隔震系统： 探讨了如何将非线性动力学知识应用于主动、被动和半主动控制系统的设计。详细分析了粘滞阻尼器、屈服型阻尼器以及磁流变阻尼器在结构动力响应抑制中的非线性机制。在隔震设计方面，着重分析了铅芯橡胶支座（LRB）和摩擦摆支座（FPS）的非线性滞回特性。 岩土结构相互作用（SSI）： 在地震分析中，考虑地基对结构动力响应的影响至关重要。本书阐述了如何使用土体等效弹簧-阻尼器模型，以及更先进的直接法（Direct Method）和子结构法（Substructure Method）来模拟地基的非线性动力特性。 特色与优势 本书最大的特色在于其严谨的理论推导与丰富的工程案例相结合。每一个关键的数值方法和本构模型都配有清晰的数学推导和可操作的编程思路。书中穿插了大量作者在实际工程项目和科研中遇到的挑战性问题，并提供了基于主流有限元软件（如ANSYS, ABAQUS, OpenSees）的建模策略和后处理技巧。 通过阅读本书，读者将能够熟练地建立和求解复杂的非线性动力学模型，准确评估结构在极端荷载下的安全性和服役性能，从而推动工程实践向更精细化、更可靠的方向发展。 ---

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