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出版者:John Wiley & Sons

作者:Roy R. Craig

出品人:

页数:744

译者:

出版时间:2006-9-1

价格:GBP 140.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9780471430445

丛书系列:

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• 结构动力学
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《结构动力学原理》 本书旨在为读者提供坚实的结构动力学理论基础，并引导其深入理解动力荷载作用下结构的响应。我们致力于构建一套清晰、严谨的学习路径，从最基本的概念入手，逐步推进至复杂的问题分析。 第一部分：基础理论与模型 本部分首先回顾和梳理了结构分析中必不可少的数学和力学基础。读者将重温向量代数、微积分、微分方程以及复变函数等核心数学工具，并将其与材料力学、弹性力学等经典力学原理相结合，为后续的动力学分析奠定坚实基础。 接着，本书将重点介绍结构动力学的基本概念，包括自由度、质量、刚度和阻尼。我们将详细阐述何为集中质量模型、梁单元模型等，并分析这些简化模型在不同工程问题中的适用性。通过对单自由度系统（SDOF）的深入剖析，读者将理解其运动方程的推导过程，掌握求解稳态响应、瞬态响应以及模态分析等核心方法。我们将重点讲解各种激励形式，如简谐激励、瞬态激励和冲击激励，并分析其对系统响应的影响。 第二部分：多自由度系统的动力学分析 随着对单自由度系统的透彻理解，本书将自然地过渡到多自由度系统（MDOF）的动力学分析。读者将学习如何构建多自由度系统的动力学模型，包括如何识别和定义系统的自由度，如何建立系统的质量矩阵、刚度矩阵和阻尼矩阵。我们将详细介绍广义坐标的概念及其在简化动力学方程中的作用。 本部分的核心内容将围绕模态分析展开。读者将学习如何通过求解特征值问题来获得系统的固有频率和振型，理解模态分析在预测结构振动特性中的关键作用。我们将介绍振型叠加法，演示如何利用模态信息来计算结构的瞬态响应。此外，本书还将深入探讨阻尼对多自由度系统动力响应的影响，介绍不同阻尼模型（如瑞利阻尼）的原理及其在实际工程中的应用。 第三部分：数值分析方法与应用 考虑到实际工程中许多复杂结构动力学问题难以获得解析解，本书将投入大量篇幅介绍数值分析方法。读者将系统学习有限元方法（FEM）在结构动力学中的应用。我们将详细阐述如何将结构离散为有限个单元，如何建立单元的动力学方程，以及如何将单元方程组装成整体结构的动力学方程。 本部分将重点介绍求解动力学方程的数值算法，包括直接积分法（如中心差分法、Newmark-β法、HHT-α法）和模态叠加法。我们将对比分析这些方法的优缺点，探讨其适用范围和计算效率。读者将学习如何使用这些数值方法来分析结构的固有频率、振型、瞬态响应和稳态响应。 第四部分：振动控制与减震技术 在掌握了结构动力学分析的基本理论和数值方法后，本书将转向工程实践中至关重要的振动控制与减震技术。我们将介绍不同类型的减震器，如粘滞阻尼器、摩擦阻尼器和质量阻尼器，并分析它们的工作原理和减震效果。 读者将学习如何根据结构动力学特性来设计和选择合适的减震系统。我们将介绍主动振动控制的基本原理，包括传感器、控制器和执行器的作用，以及如何利用反馈控制来抑制结构的有害振动。本书还将探讨隔振技术，介绍如何通过隔振器来隔离设备或建筑物的振动，减少对周围环境的影响。 第五部分：特殊动力学问题与前沿 为了拓宽读者的视野，本书的最后部分将涉及一些特殊的动力学问题和当前研究的前沿领域。我们将探讨地震动力学，分析地震荷载的特性及其对结构的影响，介绍抗震设计的基本原则。此外，本书还将简要介绍风动力学、浪动力学等其他类型的动力荷载及其对结构的影响。 为了响应工程界日益增长的需求，我们将触及一些前沿的研究方向，例如结构健康监测中的动力学方法、多体系统动力学以及微纳机电系统（MEMS）的动力学分析。这些内容旨在激发读者的学术兴趣，鼓励他们进一步探索结构动力学的奥秘。 学习目标： 通过阅读本书，读者将能够： 理解结构动力学的基本概念和理论。 掌握分析单自由度和多自由度系统动力响应的方法。 熟练运用数值分析方法，尤其是有限元方法，解决复杂的动力学问题。 了解并初步掌握结构振动控制和减震技术。 对结构动力学在不同工程领域的应用有深入的认识。 为进一步深入研究和解决实际工程中的动力学挑战打下坚实的基础。 本书的编写风格力求严谨而不失通俗，概念清晰，例题丰富，并配以适当的图表辅助理解。我们相信，通过系统地学习本书内容，读者将能够自信地应对结构动力学领域内的各种挑战。

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我发现这本书在处理高级主题时所展现出的细腻和周全，是许多同类书籍难以企及的。例如，在随机振动分析的部分，作者没有直接跳到复杂的随机过程理论，而是先用直观的例子解释了荷载随机性的工程来源，然后才引入谱密度函数和功率谱的计算方法。这种“先打地基，再建高楼”的教学策略，极大地降低了学习的门槛。此外，书中关于有限元方法在动力学问题求解中的应用描述得尤其清晰，不仅给出了理论框架，还提及了在主流商业软件中如何设置和解释输出结果的关键点。对于我这样的研究人员来说，这本书提供了一个坚实的理论基石，同时又提供了直接连接到实际计算应用的桥梁。它不仅仅是传授知识，更是在培养一种系统的、面向工程问题的分析思维方式。

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这本书的深度和广度都达到了一个令人惊叹的水平，它似乎没有放过任何一个与结构动力学核心概念相关的细微之处。我惊喜地发现，它不仅涵盖了经典的自由振动、强迫振动分析，更深入探讨了一些前沿且极具实践价值的主题，比如非线性动力响应的数值模拟方法，以及在地震工程中如何有效地运用模态叠加法进行复杂的时程分析。作者的讲解风格非常严谨且富有洞察力，他似乎总能预见到读者在哪个环节可能会产生疑问，并提前用深入浅出的方式给予解答。书中的例题设计得尤为精妙，它们不仅仅是公式的简单代入，而是真正模拟了工程实践中的典型场景，迫使读者必须思考背后的物理意义而非仅仅停留在数学推导层面。读完这本书，我感觉自己对结构在动态荷载下的行为模式有了更为深刻和全面的理解，这对于提升我的工程判断力无疑是巨大的助力。

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坦率地说，初次拿起这本书时，我对它的厚度和内容密度有些胆怯，但阅读过程中的体验却出奇地好。它没有采用那种枯燥的、纯粹公式堆砌的方式来展现知识，而是巧妙地融入了大量的工程背景故事和历史发展脉络。这种叙事方式极大地激发了我的学习兴趣，让我意识到结构动力学并非空中楼阁，而是无数工程师智慧的结晶。书中对阻尼理论的探讨尤其出色，它没有将阻尼视为一个简单的系数处理掉，而是深入剖析了不同类型阻尼在实际结构体系中的物理成因和影响，这对于理解耗能减震技术至关重要。更难能可贵的是，作者在介绍复杂数学工具时，总能及时地提供一个清晰的工程物理解释，避免了读者陷入纯粹的数学泥潭。这本书仿佛一位耐心、知识渊博的导师，一步步引导你领略这个领域的壮阔山河。

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这本书的排版设计实在让人眼前一亮，封面设计简洁大气，内页的字体选择和行间距都经过了细致的考量，阅读体验非常舒适。尤其是图表的绘制，线条清晰，标注详尽，即便是初次接触这个领域的人，也能很快捕捉到关键信息。作者在内容组织上也体现了高超的驾驭能力，章节之间的逻辑衔接流畅自然，仿佛在进行一场精心策划的知识导览。我特别欣赏它在理论阐述上所采用的渐进式方法，从基础概念的引入，到复杂模型的建立，每一步都铺垫得恰到好处，让人感到学习过程是可控且富有成就感的。对于结构动力学这样一门对可视化要求很高的学科来说，这本书的视觉呈现无疑是其核心竞争力之一。它不仅仅是一本教科书，更像是一件精心制作的艺术品，值得放在书架上细细品味，并在需要时随时翻阅，以重温那些精妙的结构分析思路。

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这本书的参考价值体现在它极强的自洽性和系统的完备性上。它似乎将一个结构动力学学者的知识体系完整地浓缩于此，从最基础的自由度概念到涉及现代工程挑战的复杂系统建模，几乎没有遗漏。我尤其欣赏书中对理论推导的严谨性，每一个公式的每一步变换都有明确的逻辑支撑，这对于需要精确引用和深入理解的读者来说，是极其宝贵的资源。虽然内容详实，但本书的语言风格保持了一种恰到好处的专业与可读性的平衡，它既能满足资深工程师对细节的苛求，也能让初学者在遇到困难时找到清晰的指引。读完后，我不再仅仅是“会解题”，而是真正理解了这些动态现象背后的物理机制，这使得我对未来面对任何新型结构或荷载情况都充满了信心。它是一本可以伴随职业生涯长期发展的工具书。

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又名：怎样解微分方程

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又名：怎样解微分方程

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又名：怎样解微分方程

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这本书是基础中的基础，读完这本结构动力学算是入门了

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又名：怎样解微分方程