材料和结构的动态响应

材料和结构的动态响应 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:中国科技大
作者:白以龙
出品人:
页数:244
译者:
出版时间:2005-12
价格:48.00元
装帧:简裝本
isbn号码:9787312018596
丛书系列:
图书标签:
  • 材料力学
  • 结构力学
  • 动态响应
  • 振动
  • 冲击
  • 有限元分析
  • 损伤力学
  • 材料科学
  • 结构工程
  • 数值模拟
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具体描述

本书是我国爆炸力学、冲击动力学领域的专家、教授、学者们为祝贺爆炸力学、冲击动力学专家王礼立教授七十华诞而撰写的一部学术著作,从不同的角度展示了我国乃至国际上近年来在该领域所取得的知识创新成果及学科发展动向,为促进爆炸力学、冲击动力学的理论创新和科技进步,造福人类,做出积极努力。

《材料与结构的动态响应》 这本专著深入探讨了材料和结构在瞬时载荷、振动、冲击或爆炸等动态作用下的行为。本书旨在为工程师、研究人员和高级学生提供一个全面而深入的理解框架,他们需要分析和预测由动态加载引起的复杂现象。 核心内容概述: 本书的核心在于揭示材料和结构如何响应时变应力。我们将从基础的动力学原理出发,详细阐述惯性力、阻尼和恢复力在塑造响应中的关键作用。随后,我们将深入到材料层面,研究不同材料类型(如金属、聚合物、复合材料、陶瓷以及新兴的智能材料)在动态加载下的本构关系。这包括弹性、塑性、粘弹性、粘塑性以及材料在高速率下的损伤和断裂机理。我们将详细介绍材料动力学测试方法,如霍普金森杆(Kolsky bar)技术,以及如何从实验数据中提取关键的动态本构参数。 在结构层面,本书将重点关注结构的动力学模型建立。我们将介绍有限元方法(FEM)、边界元方法(BEM)以及其他数值技术在模拟复杂几何和边界条件下的动态行为。特别地,我们将详细讨论振动分析,包括自由振动和受迫振动,如何求解特征值问题以确定结构的固有频率和模态。共振现象及其对结构完整性的潜在威胁也将被详尽分析。 本书还将重点关注特定类型的动态加载及其对结构的影响。这包括: 冲击载荷(Impact Loading): 研究物体碰撞时产生的瞬态应力波传播、能量吸收和变形。我们将讨论不同碰撞场景,如车辆碰撞、物体坠落以及微冲击。 振动分析(Vibration Analysis): 涵盖单自由度系统、多自由度系统以及连续系统的振动特性。重点将放在如何进行模态分析、谐波响应分析和瞬态响应分析,以理解结构在受周期性或随机激励下的行为。 爆炸载荷(Explosion Loading): 探讨由爆炸引起的超压和冲击波对结构的影响。我们将介绍爆炸动力学模型,如Taylor杆模型和爆炸波传播理论,以及如何评估结构在爆炸下的抗爆能力和失效模式。 疲劳与损伤(Fatigue and Damage): 分析在反复动态载荷作用下材料和结构的累积损伤机理,以及疲劳寿命预测。我们将介绍S-N曲线、疲劳裂纹扩展以及损伤容限设计等概念。 隔振与减振技术(Vibration Isolation and Damping): 讨论如何通过设计隔振器、阻尼材料或主动控制系统来降低结构在动态载荷下的响应,提高结构的稳定性和舒适性。 方法论与应用: 本书将结合理论分析、数值模拟和实验验证。读者将学习如何运用经典的动力学方程,如牛顿第二定律和达朗贝尔方程,对简单系统进行精确分析。同时,我们将引导读者掌握先进的数值仿真工具,以解决更复杂、更现实的工程问题。 此外,本书还将探讨这些理论和方法在各个工程领域的实际应用,包括: 航空航天工程: 飞机和航天器的结构在飞行过程中承受的空气动力学载荷、发动机振动以及发射过程中的冲击。 汽车工程: 车辆在碰撞、路面颠簸和发动机运行中的动力学响应,以及乘客的安全保障。 土木工程: 桥梁、高层建筑和地下结构在地震、风载和交通载荷下的动力响应。 机械工程: 机器设备(如涡轮机、发动机、工具机)在运行过程中的振动、冲击和疲劳分析。 生物医学工程: 人体组织和植入物在生理载荷下的动力学响应,以及生物力学模拟。 国防工程: 武器系统、弹药爆炸以及防爆结构的动力学设计。 学习目标: 通过研读本书,读者将能够: 1. 理解材料和结构在动态载荷下的基本动力学响应机制。 2. 掌握建立材料和结构动力学模型的方法,并能识别其局限性。 3. 熟练运用动力学分析工具(包括理论分析和数值仿真)来解决工程问题。 4. 评估不同动态载荷对材料和结构可能造成的损伤和失效。 5. 掌握减振、隔振和抗冲击设计的基本原则。 本书的内容旨在为应对日益复杂的工程挑战提供坚实的理论基础和实用的分析工具,帮助工程师设计更安全、更可靠、性能更优越的材料和结构系统。

作者简介

目录信息

读后感

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用户评价

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初读此书,我最大的感受是它的叙事节奏感极强,仿佛在读一部关于工程挑战的史诗。它并非那种平铺直叙的参考书,而是充满了探索欲和前瞻性。作者对高频振动、阻尼机制的阐述,那种细腻入微的观察力,让我仿佛能“听见”材料在微观层面的哀鸣与抵抗。特别是关于随机振动分析的那几章,处理得极为高明。它没有满足于展示标准的功率谱密度函数,而是深入探讨了实际环境载荷——比如地震波或风荷载的非平稳特性——是如何影响结构寿命和安全裕度的。我个人认为,对于那些希望超越标准规范要求,深入理解结构“健壮性”的工程师而言,这部分内容价值连城。它教会你如何预见那些教科书上未曾明确提及的“黑天鹅”事件,并在设计阶段就植入抵抗意外的能力。文字的张力十足,读起来酣畅淋漓,完全没有传统教材的枯燥感。

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这本书的排版和图示设计,体现了一种对读者体验的极致尊重。我见过太多结构动力学书籍,图表模糊不清,符号系统混乱不堪,让人在对照文字理解公式时倍感折磨。然而,这本《材料和结构的动态响应》在视觉上传达的信息效率极高。每一个力学模型,无论是单自由度系统还是更复杂的连续体模型,都有配套的、清晰的示意图辅助理解。更值得称赞的是,作者对边界条件和初始条件的讨论,往往通过一个极简的示意图就能交代清楚,这对于快速掌握问题的核心假设至关重要。它不是那种堆砌公式的“砖头书”,而更像是一份精心策划的展览,每一步的逻辑推进都像是在精心布置的展品,引导你逐步深入,绝不让你感到迷失。这种对细节的关注,显示出作者对教学本质的深刻理解。

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这本书的独特魅力在于其对“动态”二字的全面把握,它不仅仅关注结构在受力下的瞬时反应,更深入探讨了时间维度对系统整体行为的影响。在涉及疲劳和损伤累积的章节里,作者的处理方式非常成熟和务实。它没有沉溺于过于复杂的断裂力学模型,而是将重点放在了如何通过动态响应的历史记录来预测剩余寿命和评估结构健康状况上。这种将“响应”与“评估”紧密结合的思路,对于基础设施的长期服役评估工作具有直接的指导意义。它成功地架起了纯理论研究与现场工程监测之间的桥梁,让读者在学习过程中就能建立起一种面向实际决策的思维模式,而不是停留在纸上谈兵的层面。这本书,绝对是该领域内值得反复研读的经典之作。

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我曾尝试阅读几本声称涵盖高级结构动力学主题的译本,但总觉得在术语的精准度和概念的连贯性上有所欠缺。这本书在这方面做得尤为出色。它在处理复合材料和智能结构(如主动控制系统集成)的动态特性时,展现出了极强的跨学科整合能力。它清晰地阐明了材料本构关系如何直接影响系统的特征值和模态阻尼比,这种自底向上的分析方法,远比单纯套用模态分析结果要深刻得多。特别是,书中对结构非线性动力学响应中“能量耗散路径”的分析,提供了一个全新的视角,让我重新审视了传统线性假设的局限性。它不仅告诉你“是什么”,更着重于探究“为什么会这样”,这种探究精神,正是推动工程技术进步的核心动力。

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这本书的深度和广度真是令人叹为观止。它不仅仅是对材料力学和结构动力学基础理论的罗列,更像是一份精心编织的知识地图,引领读者穿越复杂现象的迷雾。作者在介绍基本概念时,那种严谨又不失洞察力的笔触,让人在学习过程中总能体会到一种“原来如此”的豁然开朗。尤其在处理非线性问题时,书中引用的案例既贴近实际工程挑战,又巧妙地将抽象的数学模型具象化,让那些原本晦涩难懂的微分方程组变得有血有肉。我特别欣赏它在理论推导和实际应用之间找到的那个微妙的平衡点。很多教科书要么过于偏向理论的艰深晦涩,让人望而却步;要么过于简化,导致在面对真实工程问题时显得捉襟见肘。但这本书成功地避免了这些陷阱,它仿佛在对读者说:“你看,理论是为了解决实际问题而生的,而解决问题的方法,离不开坚实的理论根基。”这种平衡感,是真正优秀技术著作的标志。

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