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出版者:

作者:Not Available (NA)

出品人:

页数:452

译者:

出版时间:2008-1

价格:$ 37.23

装帧:

isbn号码:9781418073466

丛书系列:

图书标签:

• 电气工程
• 电力系统
• 电磁场
• 电场分析
• 高电压
• 绝缘
• 电能质量
• 电力电子
• 参考手册
• 工程技术

好的，这是一本虚构的图书简介，名为《结构动力学高级分析与应用》。 --- 结构动力学高级分析与应用 作者： 约翰·R·哈里斯 (John R. Harris), 玛丽亚·S·里维拉 (Maria S. Rivera) 出版社： 先进工程技术出版社 页数： 850页 定价： 128.00美元 内容简介 《结构动力学高级分析与应用》是一本全面而深入探讨当代土木、机械和航空航天工程领域中结构动力学前沿理论与实际应用的高级教科书与参考手册。本书旨在超越标准入门课程中对基本振动理论的介绍，重点聚焦于非线性动力学、随机振动、模态识别、主动与被动控制系统集成，以及在极端荷载条件（如地震、风荷载、冲击和爆炸）下复杂结构的性能评估。 本书的结构设计旨在满足研究生、研究人员以及致力于解决复杂工程挑战的执业工程师的需求。它不仅提供了严谨的数学推导，更强调如何将这些理论有效地转化为可靠的工程实践。 第一部分：基础理论的深化与拓展 本书的开篇部分对结构动力学的基础概念进行了系统性的回顾与深化，重点在于为后续的高级主题打下坚实的基础。 第1章：多自由度系统的高级模态分析 本章详细考察了质量矩阵、刚度矩阵和阻尼矩阵的性质，特别是针对非对称系统和包含非经典阻尼（如比例阻尼与非比例阻尼）的结构。引入了修正的兰金（Raleigh）阻尼模型及其在模态分析中的局限性。此外，探讨了结构对称性在简化大规模自由度系统计算模型中的应用，并介绍了子空间迭代法和Lanczos方法在特征值求解中的高效性。 第2章：非线性动力学的数学框架 本部分深入探讨了结构非线性现象的物理根源，包括材料非线性（屈服、塑性、粘弹性）和几何非线性（大变形、P-Delta效应）。重点讲解了状态空间表示法在处理具有复杂本构关系的系统中的优势。详细推导了Newmark-beta法、中心差分法等时间积分方法的稳定性和精度分析，并引入了Newmark-Gamma法和HHT-$alpha$法等高精度算法。 第3章：随机振动理论与应用 本章系统阐述了随机振动理论在处理不确定性环境荷载（如湍流风、随机地震波）中的关键作用。从概率密度函数、功率谱密度函数（PSD）的建立入手，推导了随机响应分析的频域和时域方法。重点讨论了Kriging模型在建立随机输入输出关系中的应用，以及Monte Carlo模拟在评估结构可靠性指标（如P-max）中的实施细节。 第二部分：高级分析技术与数值方法 第二部分侧重于处理实际工程问题所需的先进计算工具和分析技术。 第4章：有限元模型修正与模态识别 本章聚焦于实验模态分析（EMA）与有限元模型（FEM）的集成。详细介绍了模态试验数据的采集、预处理和谱分析技术。深入讲解了基于最小二乘法（LSCE）、频域分解法（FDD）以及时域复模态识别算法（如PolyMAX）在提取真实结构固有特性方面的应用。关键内容包括基于灵敏度分析的有限元模型修正技术，旨在减小计算模型与实际结构间的偏差。 第5章：高级阻尼建模与能量耗散分析 本章超越了粘滞阻尼的简化模型，探讨了粘弹性材料的动力学行为，特别是采用Prony级数和广义Maxwell模型进行建模。详细分析了结构阻尼与耗能元件（如粘滞阻尼器、摩擦阻尼器）的动力学耦合，并引入了基于能量平衡的阻尼参数优化方法。 第6章：冲击、爆炸与接触动力学 本部分专门针对高应变率载荷下的结构响应。详细介绍了显式有限元方法（Explicit Finite Element Method）在冲击分析中的优势与数值稳定性控制。探讨了材料的动态本构关系（如Johnson-Cook模型），以及接触算法（如罚函数法、增广拉格朗日法）在模拟碰撞和结构破坏过程中的实施细节。 第三部分：主动与被动控制系统集成 本书的第三部分将动力学理论应用于结构控制领域，这是当前工程研究的热点。 第7章：被动控制系统优化设计 本章深入研究了传统的被动控制措施，包括基础隔震技术（如铅芯橡胶支座、摩擦摆支座）的动力学特性分析，以及粘滞阻尼器和屈服连接件的设计准则。强调了最优隔震周期与结构柔度之间的权衡关系。 第8章：主动与半主动控制系统 本章全面概述了现代结构控制策略。详细推导了最优控制理论（LQR）在线控制器设计中的应用，并针对结构-控制器耦合系统进行了稳定性分析。对于半主动控制，重点讨论了基于Skyhook或Fuzzy Logic的智能控制策略在实时调节阻尼参数以最小化结构响应方面的应用。分析了控制系统对结构模态参与度的影响。 第四部分：应用案例与前沿课题 最后一部分通过具体的工程案例和对未来挑战的探讨，巩固理论知识的应用性。 第9章：高层建筑与桥梁的抗震动力学 结合实际案例，分析了超高层结构在非对称地震输入下的扭转响应。讨论了基于性能的设计（Performance-Based Design）理念如何融入到动力学分析流程中，并详细介绍了场地效应和土-结构相互作用（SSI）对振动响应的放大效应。 第10章：航空航天与机械系统动力学 本章面向更广泛的工程领域，探讨了旋转机械的动力学不稳定性（如颤振、失速），以及复合材料层合板的动力学建模。重点分析了柔性机械臂在高速运动中的振动抑制技术。 --- 目标读者： 结构工程、机械工程、航空航天工程领域的研究生及博士生。 从事桥梁、高层建筑、核设施抗震设计的高级工程师。 专注于结构健康监测（SHM）和主动控制系统研发的科研人员。 本书内容高度凝练，数学推导严谨，图表丰富清晰，是理解和掌握结构动力学从基础到尖端应用的必备工具书。 ---

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