岩土力学与地基基础题库及题解 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:中国水利水电出版社

作者:王铁行

出品人:

页数:275

译者:

出版时间:2004-9

价格:27.0

装帧:平装

isbn号码:9787508423289

丛书系列:

图书标签:

• 岩土力学
• 地基基础
• 题库
• 题解
• 工程地质
• 土力学
• 基础工程
• 考试
• 复习
• 高等教育

现代工程结构动力学基础 内容提要： 本书系统地阐述了现代工程结构在外部激励下的动力响应规律与分析方法。全书内容紧密围绕结构动力学的核心理论及其在土木、机械、航空航天等工程领域的实际应用展开。重点突出了线性和非线性动力系统的建模、求解与控制技术，旨在为工程师和研究人员提供一套扎实且前沿的理论框架和实用的计算工具。 第一章 绪论与基本概念 本章首先回顾了工程结构动力学的历史发展及其在现代工程安全评估中的关键地位。接着，详细界定了结构动力学的基本要素，包括自由度（DOF）、质点、弹簧、阻尼器等理想化模型。重点辨析了集中质量体系与连续体体系的差异，并引入了结构动力分析中至关重要的概念，如：广义坐标、惯性力、阻尼力与恢复力。本章最后概述了结构动力分析的常见步骤与挑战，为后续章节的学习奠定理论基础。 第二章 单自由度（SDOF）系统的自由振动分析 本章深入剖析了最基本的单自由度线性有阻尼系统。首先，推导了系统的运动微分方程，并详细求解了无阻尼和有阻尼情况下的自由振动响应。通过对不同阻尼比（粘性阻尼、库仑阻尼、滞后阻尼）的分析，阐明了阻尼对系统振动衰减的影响机制。关键内容包括：固有频率、圆频率、周期、对数减衰率的计算及其物理意义。对于欠阻尼情况，详细分析了衰减振动的形式和特性。 第三章 单自由度（SDOF）系统的受迫振动分析 本章着重研究外部激励作用下的单自由度系统响应。内容涵盖了四种主要的外部激励形式：简谐荷载（正弦激励）、瞬态荷载（冲击、脉冲）、地震荷载（地震动）以及任意荷载（利用卷积积分求解）。核心章节内容包括： 1. 简谐荷载响应： 详细推导了稳态响应的解析解，重点讨论了共振现象、共振曲线的形状以及放大系数（Magnification Factor）的概念，并分析了高频与低频激励下的响应特性。 2. 瞬态荷载响应： 重点介绍了脉冲激励下的响应分析，包括冲击作用下系统能达到的最大位移和速度。 3. 卷积积分： 详细阐述了利用结构脉冲响应函数（Impulse Response Function, IRF）通过卷积积分求解任意荷载下的系统响应的方法，这是处理复杂荷载问题的核心数学工具。 第四章 多自由度（MDOF）系统的动力学基础 本章将分析范畴扩展到具有多个相互关联的自由度的系统。首先，建立了多自由度系统的运动微分方程组，主要采用拉格朗日方程或虚功原理。然后，重点探讨了无阻尼系统的自由振动分析，推导了广义特征值问题，并详细解释了特征值（固有频率）和特征向量（振型）的物理意义及其正交性。本章内容要求读者理解模态分析（Modal Analysis）的基本原理，即如何通过坐标变换将耦合的运动方程转化为一组独立的单自由度方程（模态坐标）。 第五章 多自由度系统的受迫振动与模态叠加法 本章的核心在于利用第四章建立的模态分析结果来简化复杂系统的受迫振动分析。详细介绍了模态叠加法（Mode Superposition Method）的理论基础和计算步骤，包括模态参与系数的计算。对于简谐激励，讨论了稳态响应的模态分解与重构。同时，也涵盖了瞬态响应（如冲击响应）的模态叠加求解方法。此外，本章还对阻尼对模态解耦的影响进行了初步讨论，并简要介绍了近似模态法。 第六章 连续体结构的动力学：基本杆系与梁的分析 本章将动力学理论应用于无限自由度系统，即连续体结构，主要以梁和杆为分析对象。首先，推导了欧拉-伯努利梁和欧拉-提莫申科梁的运动微分方程。然后，利用分离变量法求解了简支梁、悬臂梁等典型边界条件下的自由振动方程，得到了其固有频率和振型函数。对于受迫振动，引入了瑞利-里兹法（Rayleigh-Ritz Method）和有限元方法（FEM）的初步概念，用以离散化连续体模型，实现工程近似解。 第七章 结构动力分析的数值方法与现代工具 本章聚焦于工程实践中处理复杂结构和非线性问题的数值算法。 1. 时程分析： 详细介绍了求解非线性动力问题的数值积分方法，如中心差分法、Newmark-$eta$ 法和Wilson-$ heta$ 法，并讨论了它们的稳定性和精度要求。 2. 模态分析与频率响应分析： 介绍了如何利用有限元软件（如ANSYS, ABAQUS）提取结构的固有参数，并进行正弦载荷下的频率响应分析（Frequency Response Analysis）。 3. 随机振动理论基础： 简要引入了结构在随机荷载（如风、海洋波浪）作用下的分析方法，包括功率谱密度函数（PSD）和均方根响应的计算。 第八章 结构非线性动力学导论 本章探讨了当结构响应超出弹性范围或阻尼特性为非线性时的情况。主要关注几何非线性和材料非线性对动力响应的影响。对于材料非线性，重点分析了滞回模型（Hysteretic Models）在地震工程中的应用。对于几何非线性，讨论了P-$Delta$效应（二阶效应）对结构稳定性和动力响应的影响，并介绍了求解非线性系统的迭代方法，如牛顿法及其在动力学中的应用。 附录 附录包含重要的数学背景知识，如矩阵特征值求解、傅里叶变换基础、以及工程结构常用的阻尼比经验值和标准冲击函数定义。 本书结构严谨，理论与工程实践紧密结合，适合高等院校土木工程、机械工程、航空航天工程等相关专业高年级本科生和研究生使用，同时也是从事结构设计、安全评估和振动控制的工程师的重要参考书。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆