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基于MATLAB的结构动力学及其应用
作  者:马乐为著
出 版 社: 出版年份:2011 年
ISBN:9787536950405 页数:453 页
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图书封面及目录
封面|1
版权页|3
前言页|4
主要符号表|6
目录|8
第1章 概述|161.1 结构动力学的历史沿革|16
1.2 结构工程中的动力问题|17
1.3 动力荷栽|181.3.1 简谐荷载|19
1.3.2 非简谐周期荷载|19
1.3.3 冲击荷载|21
1.3.4 任意荷载|21
1.4 动力与静力问题的区别|22
1.5 动力自由度、静力自由度与几何构造自由度|23
1.6 动力问题的计算简图与离散化方法|26
1.7 Matlab在结构动力学中的应用|27
习题|28
第2章 基本概念与运动方程的建立方法|292.1 周期、频率和振幅|29
2.2 动力学中的“力”|312.2.1 惯性力|31
2.2.2 恢复力|31
2.2.3 阻尼力|34
2.2.4 外荷栽(激励)|36
2.3 振动体系的类型|36
2.4 约束、广义坐标与自由度|38
2.5 虚位移与广义力|41
2.6 运动方程建立的基本原理|422.6.1 达朗贝尔原理|42
2.6.2 虚位移原理|45
2.6.3 拉格朗日方程|47
2.6.4 汉密尔顿原理|52
2.7 影响运动方程真实性的几个因素|542.7.1 重力的影响|54
2.7.2 地基运动的影响|56
2.7.3 弹簧质量的影响|57
2.7.4 材料动力性质的影响|58
2.8 非线性动力反应|602.8.1 物理非线性|61
2.8.2 几何非线性|62
习题|64
第3章 单自由度结构体系|673.1 无阻尼自由振动|68
3.2 有阻尼自由振动|723.2.1 阻尾比|73
3.2.2 临界阻尼振动|73
3.2.3 过阻尼振动|74
3.2.4 低阻尼振动|75
3.3 简谐荷载作用下的动力反应|783.3.1 无阻尼体系|78
3.3.2 有阻尼体系|81
3.3.3 共振反应|84
3.3.4 动力放大系数|86
3.3.5 相位关系|88
3.3.6 拍振现象|89
3.4 周期性荷载作用下的动力反应|91
3.5 冲击荷载作用下的动力反应|943.5.1 半波正弦脉冲|95
3.5.2 矩形脉冲|98
3.5.3 阶跃荷载|99
3.6 任意荷载作用下的动力反应|1003.6.1 脉沖响应函数与卷积积分|100
3.6.2 杜哈默积分|103
3.6.3 从单位阶跃函数到杜哈默积分|107
3.7 复变函数在动力学中的应用|1093.7.1 欧拉公式|109
3.7.2 复数形式的运动方程|112
3.8 频域分析方法|1133.8.1 傅里叶变换|113
3.8.2 拉普拉斯变换|118
3.9 振动中的能量|1243.9.1 无阻尼振动过程中的能量|125
3.9.2 黏性阻尼体系的能量耗散|126
3.10 阻尼理论|1293.10.1 黏滞阻尼理论|130
3.10.2 阻尼耗能滞回曲线|131
3.10.3 等效黏滞阻尼比|133
3.10.4 滞变阻尼(复阻尼)理论|135
3.10.5 库仑阻尼理论|138
习题|140
第4章 多自由度结构体系|1424.1 线性代数的基本概念|1434.1.1 矩阵与行列式|143
4.1.2 克菜姆法则|144
4.1.3 特征值与特征向量|144
4.1.4 线性方程组解得结构|145
4.1.5 正定二次型|146
4.2 两个自由度体系|1474.2.1 运动方程的建立方法|147
4.2.2 运动方程的求解|149
4.2.3 振型|150
4.2.4 运动方程的一般解|151
4.3 无阻尼自由振动|1524.3.1 运动方程|152
4.3.2 振型的正交性|155
4.3.3 广义质量和广义刚度|158
4.3.4 振型的正则化|160
4.3.5 运动方程的一般解|162
4.4 结构的动力特性矩阵|1624.4.1 刚度矩阵|162
4.4.2 质量矩阵|166
4.4.3 阻尼矩阵|169
4.5 有阻尼受迫振动|1764.5.1 坐标的耦联与广义坐标|176
4.5.2 振型分解法|178
4.5.3 振动中的鞭梢效应|181
4.6 其他振动形式|1834.6.1 车辆的振动问题|183
4.6.2 动力机器基础的振动|185
习题|193
第5章 分布参数结构体系|1955.1 无阻尼梁的轴向振动|195
5.2 无阻尼梁的横向自由振动|199
5.3 有阻尼梁的强迫振动|2035.3.1 运动方程的建立|203
5.3.2 振型的正交性|205
5.3.3 振型叠加法|206
5.4 轴力、剪切变形和转动惯量对振动方程的影响|2105.4.1 轴力的影响|211
5.4.2 转动惯量的影响|212
5.4.3 转动惯量与剪切变形的共同影响|212
5.5 简支梁在移动荷载作用下的振动|2175.5.1 移动荷栽的作用|217
5.5.2 移动质量的作用|218
5.6 薄膜的横向自由振动|219
5.7 簿板的横向自由振动|222
习题|228
第6章 动力特性的数值计算方法|2306.1 瑞利法|230
6.2 瑞利-里兹法|234
6.3 邓克利公式|236
6.4 矩阵迭代法|2386.4.1 第一振型的迭代过程|239
6.4.2 收敛性的证明|241
6.5 雅可比法|2456.5.1 标准雅可比法|245
6.5.2 频率方程的标准化|252
6.6 子空间迭代法|253
习题|256
第7章 动力反应的数值计算方法|2587.1 杜哈默积分的数值计箅|258
7.2 中心差分法|260
7.3 常平均加速度法|263
7.4 线性加速度法|266
7.5 Newmark-β法|2707.5.1 全量形式|270
7.5.2 增量形式|272
7.6 WHson-θ法|2737.6.1 增量形式|273
7.6.2 全量形式|275
7.7 多自由度结构体系的非线性反应|2787.7.1 中心差分法|279
7.7.2 线性加速度法|279
7.7.3 Wilson-θ法|280
7.8 逐步枳分法的稳定性与精度|2827.8.1 稳定性|283
7.8.2 精度|289
习题|294
第8章 有限单元法简介|2958.1 单元刚度矩阵和质量矩阵|2958.1.1 轴力单元|295
8.1.2 梁单元|296
8.2 坐标转换和全局坐标|298
8.3 梁单元的振动|3068.3.1 振动方程的建立|306
8.3.2 自由度的缩减|309
8.3.3 等效节点荷载|311
习题|313
第9章 结构动力试验原理|3159.1 惯性式拾振器的工作原理|315
9.2 动力特性测定的简单方法|3179.2.1 固有频率的测定|317
9.2.2 阻尼比的測定|319
9.2.3 质量和刚度的測定|322
9.3 模态试验(分析)简介|3239.3.1 机械阻抗和机械导纳|324
9.3.2 单自由度体系的模态参数识别|327
9.3.3 多自由度体系的模态参数识别|329
9.4 Simulink仿真试验简介|3379.4.1 单自由度结构体系的仿真实例|338
9.4.2 多自由度结构体系的仿真实例|339
9.4.3 结构地震反应的仿真实例|342
9.4.4 通过传递函数建立仿真模型|342
9.4.5 离散系统的仿真模型|344
9.4.6 离散-连续混合系统的仿真模型|345
第10章 结构随机振动|34810.1 随机过程的基本概念|34810.1.1 随机振动与随机过程|348
10.1.2 随机振动的概率分布|350
10.2 二维随机过程的联合分布和数字特征|35710.2.1 联合概率密度|357
10.2.2 数字特征|358
10.3 平稳随机过程与各态历经过程|35910.3.1 平稳随机过程|359
10.3.2 各态历经过程|360
10.4 平稳过程的频谱分析|36110.4.1 自功率谙密度函数|362
10.4.2 互功率谱密度函数|365
10.4.3 窄带、宽带与白噪声过程|366
10.5 随机过程的导数与积分|36810.5.1 导数过程|368
10.5.2 随机过程的积分|370
10.6 线弹性单自由度体系的随机反应|37110.6.1 时域分析方法|371
10.6.2 频域分析方法|372
10.7 线弹性多自由度体系的随机反应|38010.7.1 直接分析方法|380
10.7.2 振型叠加分析方法|383
第11章 建筑结构抗震的计算原理|39111.1 地震动的反应谱理论|39111.1.1 建筑结构地震作用计算方法的发展|391
11.1.2 地震动的反应谱|393
11.1.3 地震动的拟反应谙|399
11.1.4 地震动的三联反应谱|402
11.1.5 地震动的设计反应谱|405
11.1.6 场地的卓越周期|408
11.2 地震作用的计算方法|40911.2.1 振型分解反应谱法|410
11.2.2 底部剪力法|413
11.2.3 建筑结构的自振周期|416
11.3 地震动的随机过程理论|41811.3.1 地震动的随机模型|418
11.3.2 地震反应的振型组合方法|422
第12章 减振与隔振原理|42712.1 减振原理|42712.1.1 无阻尼子结构的调谐减振控制|427
12.1.2 有阻尾子结构的调谐减振控制|428
12.1.3 主结构承受随机激励的调谐减振控制|432
12.1.4 结构受地震激励的调谐减振控制|433
12.2 隔振原理|43412.2.1 积极隔振|434
12.2.2 消极隔振|435
12.2.3 夹层橡胶隔振垫的刚度和阻尼|437
附录|442附录A 希腊字母表|442
附录B 单位换算表|443
附录C 名词术浯|444
参考文献|451
封底|453
   
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