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出版者:清华大学出版社

作者:徐秉业

出品人:

页数:163

译者:

出版时间:2007-7

价格:19.50元

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isbn号码:9787302131243

丛书系列:高等院校力学教材

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《结构动力学基础》 本书旨在为读者系统性地介绍结构动力学的基本原理、分析方法以及实际应用。本书内容全面，涵盖了从单自由度系统到多自由度系统的动力响应分析，深入探讨了结构动力学领域的核心概念。 第一部分：单自由度系统动力学 本部分首先引入动力学分析的基本概念，包括位移、速度、加速度、力和质量。随后，详细阐述了单自由度系统的建模方法，重点介绍了质量-弹簧-阻尼器的概念模型，这是理解更复杂结构动力学行为的基础。 自由振动分析： 详细推导了无阻尼和有阻尼单自由度系统的运动微分方程，并求解了这些方程，介绍了固有频率、阻尼比、衰减振幅等关键参数。讲解了过阻尼、临界阻尼和欠阻尼三种情况的响应特征，并引入了对数衰减率的概念。 受迫振动分析： 涵盖了各种外部激励下的单自由度系统响应，包括简谐激励、瞬态激励和任意激励。重点分析了共振现象的成因及其对结构的影响，并介绍了稳态响应和瞬态响应的概念。 响应谱分析： 阐述了响应谱作为一种重要的抗震设计工具，如何表示结构在地震作用下的最大反应。介绍了不同类型的响应谱（如位移响应谱、速度响应谱、加速度响应谱）及其构造方法。 第二部分：多自由度系统动力学 本部分将分析的范围从单自由度系统扩展到具有多个自由度的复杂结构。 多自由度系统的建模： 介绍了几种常用的多自由度系统离散化方法，包括直接离散法和模态叠加法。重点阐述了质量矩阵、刚度矩阵和阻尼矩阵的组建方法。 自由振动分析： 推导了多自由度系统的运动微分方程，并详细介绍了求解特征值和特征向量的方法，这对应于结构的固有频率和振型。解释了振型在描述结构振动模式中的作用。 模态分析： 深入探讨了模态叠加法，这是一种将复杂多自由度系统响应分解为一系列单自由度系统响应叠加的有效方法。讲解了如何通过选取合适的模态数量来近似计算结构的动力响应。 阻尼处理： 讨论了多自由度系统中阻尼的各种模型，包括瑞利阻尼、比例阻尼等，并分析了它们对系统动力响应的影响。 第三部分：动力学分析方法与应用 本部分将介绍更高级的动力学分析技术，并展示其在工程领域的实际应用。 数值分析方法： 介绍了常用的时间域数值积分方法，如中心差分法、HHT-α方法等，以及在结构动力学分析中应用这些方法的步骤和注意事项。 频率域分析： 介绍了傅里叶变换及其在结构动力学中的应用，包括功率谱密度函数、互功率谱密度函数等概念，用于分析随机振动。 抗震设计原理： 结合动力学理论，详细阐述了抗震设计的基本原则，包括静力分析法、反应谱法和时程分析法。解释了如何根据结构的重要性和场地条件选择合适的抗震设计方法。 工程应用实例： 通过具体的工程案例，如图书馆、桥梁、高层建筑等，展示结构动力学在实际工程中的应用，包括地震响应分析、风致振动分析、设备基础动力特性分析等。 本书结构清晰，逻辑严谨，理论推导详细，并辅以丰富的例题和图示，旨在帮助读者扎实掌握结构动力学的理论知识，并能够将其应用于解决实际工程问题。本书适合土木工程、机械工程、航空航天工程等相关专业的学生、研究人员及工程师阅读。

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这本书的封面设计就吸引了我，那种沉稳的蓝色调，搭配上抽象的应力线图，瞬间就勾勒出一种严谨而又充满力量的学术氛围。我一直对物理世界中的一些基础原理非常好奇，比如为什么一块金属在受力后能够保持形状，又为什么有些材料在变形后会永久损坏。弹性力学这个名字，听起来就直击这些问题的核心。我期待着书中能够深入浅出地讲解那些看似抽象的力学概念，例如应力、应变、弹性模量等等，并能通过生动的例子或图示，让我对这些概念有直观的理解。我希望它能解释材料在不同载荷下的行为模式，比如拉伸、压缩、弯曲和扭转，以及这些力如何转化为材料内部的应力分布。更重要的是，我希望这本书能够引导我思考，在实际工程设计中，工程师们是如何运用这些原理来确保结构的安全性与稳定性，让那些高楼大厦、桥梁隧道能够在重压之下屹立不倒。毕竟，了解这些基础知识，对于我理解我们周围这个物理世界，无疑是打开了一扇新的窗户，让我能更深入地洞察事物的本质。

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对于我这样的初学者来说，弹性力学这个名字听起来就有些望而生畏，但同时又充满了吸引力。我更希望这本书能够以一种非常友好的方式来引导我入门。这意味着，书中最好能够从最基本的概念开始，用清晰易懂的语言解释“力”和“变形”之间的关系，并逐步引入“应力”和“应变”这两个核心概念。我希望它能够提供大量的示意图和动画（虽然是纸质书，但我期待图文并茂），帮助我直观地理解这些抽象的概念。比如，当物体受到拉力时，内部的应力是如何分布的，以及表面产生的形变有多大。我期待书中能够给出一些生活中常见的例子，比如弹簧的伸缩、橡皮筋的拉伸，来类比和解释弹性力学的原理。如果书中能够提供一些简单的计算示例，并且一步步地展示解题过程，对我这样的新手来说，无疑是巨大的帮助，能够让我建立起学习的信心，并逐步掌握解决问题的基本方法。

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我一直对材料科学与工程领域抱有浓厚的兴趣，而弹性力学无疑是这个领域中不可或缺的基石。这本书的书名，让我联想到那些工程师们在设计过程中所需要考虑的关键因素。我希望书中能够深入探讨不同材料的弹性性能，比如金属、聚合物、陶瓷等，它们在受力时表现出的差异性，以及为什么会出现这些差异。了解材料的弹性极限、屈服强度和断裂韧性等概念，对于理解材料的可靠性和寿命至关重要。我特别好奇书中是否会介绍一些先进的材料模型，比如非线性弹性模型，或者涉及到材料在弹性变形范围内的能量耗散机制。此外，我一直对疲劳和断裂等问题很感兴趣，不知道弹性力学是否能够为理解这些现象提供理论上的支持，比如应力强度因子在裂纹扩展中的作用。如果书中能够结合一些实验方法，比如万能试验机，来验证理论预测，那就更好了，能够让理论与实践紧密结合，提供更全面的视角。

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拿到这本书后，我最想翻阅的肯定是那些关于材料变形的数学模型和方程。虽然名字叫“弹性力学”，但我知道这背后必然隐藏着复杂的数学推导。我希望书中能够详细地阐述应力和应变张量的定义，以及它们之间的本构关系，例如虎克定律在更一般的形式下的应用。我特别想了解，当材料受到复杂载荷时，如何通过泊松比、剪切模量等参数来描述其三维变形行为。不知道书中是否会涉及一些经典的力学问题，比如梁的弯曲、板的挠曲，甚至是更复杂的应力集中现象。我一直对这些问题背后的数学逻辑感到着迷，能够清晰地看到从基本假设推导出宏观现象的过程，这本身就是一种智力上的享受。我也期待书中能够有一些数值方法的介绍，比如有限元分析，它是如何将连续的力学问题离散化，从而在计算机上求解的。如果能有一些实际案例的演示，哪怕是简化模型，也会让我对理论的应用有更深刻的认识，体会到抽象公式在解决实际工程问题时的强大力量。

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这本书的书名“弹性力学”让我立刻联想到工程设计中的结构分析。我一直对如何确保工程结构的稳定性感到好奇，比如建筑、桥梁、飞机部件等，它们在承受各种载荷时是如何保持不发生破坏的。我希望书中能够深入探讨不同形状和结构的物体在受到外力时，其内部应力分布的特点。比如，为什么在某些尖锐的角落或者连接处容易产生应力集中？书中是否会介绍一些优化结构设计的方法，来减小这些应力集中的影响，从而提高结构的承载能力？我也对材料的蠕变和应力松弛等现象很感兴趣，这些虽然可能超出了纯粹的弹性范围，但与弹性力学紧密相关，它们对于预测材料在长期载荷下的行为至关重要。我期待书中能够包含一些关于材料失效机理的讨论，以及如何运用弹性力学的知识来避免这些失效的发生，确保工程的安全与可靠。

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