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振動力學及前沿研究(高等學校土木工程專業創新型人才培養系列教材)

  • 作者：編者:徐趙東//王文潔//黃興淮|責編:仕帥//吉萬旺
  • 出版社：中國建築工業
  • ISBN：9787112322114
  • 出版日期：2026/02/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：309
人民幣：RMB 58 元      售價：元
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內容大鋼
    本書系統介紹了結構振動力學的基本理論、分析方法與工程應用，內容涵蓋單自由度體系振動、多自由度體系振動、無限自由度體系振動、有限元分析方法、頻域分析與頻率響應函數、隨機振動及非線性振動等。書中強調從離散模型到連續結構的系統建模思維，專門強調了頻域分析、非線性振動及工程應用能力培養，適度引入結構振動控制、動力損傷識別和子結構法等前沿研究，並融入作者團隊譜密度多場能量理論等研究成果。
    本書可作為土木工程、機械工程、航空航天工程等相關專業研究生教材，也可供從事結構振動分析與工程設計的科研與工程技術人員參考。
作者介紹
編者:徐趙東//王文潔//黃興淮|責編:仕帥//吉萬旺
目錄
第1章  緒論
  1.1  振動力學的發展史
    1.1.1  振動力學的起源
    1.1.2  從伽利略時代到瑞利時代
    1.1.3  振動的近代發展
  1.2  自然界中的結構振動現象
  1.3  振動力學在工程中的應用
  1.4  動力荷載與振動的分類
    1.4.1  動力荷載的分類
    1.4.2  振動的分類
  1.5  振動力學的特性
  習題
第2章  振動力學基礎及運動微分方程
  2.1  振動力學基礎
    2.1.1  動力自由度
    2.1.2  基本動力系統元件
    2.1.3  動力系統類型
  2.2  運動微分方程的建立
    2.2.1  動力平衡法
    2.2.2  虛位移原理
    2.2.3  哈密爾頓原理
    2.2.4  拉格朗日方程
  2.3  重力的影響
  2.4  地基運動的影響
  習題
第3章  單自由度體系
  3.1  自由振動反應
    3.1.1  無阻尼自由振動
    3.1.2  有阻尼自由振動
    3.1.3  阻尼及其測量
  3.2  簡諧荷載反應
    3.2.1  無阻尼體系的簡諧荷載反應
    3.2.2  有阻尼體系的簡諧荷載反應
    3.2.3  動力放大係數
    3.2.4  共振反應
    3.2.5  阻尼比的求解
  3.3  周期荷載反應
  3.4  衝擊荷載反應
    3.4.1  正弦波脈衝荷載
    3.4.2  矩形脈衝荷載
    3.4.3  三角形脈衝荷載
  3.5  任意荷載的反應
    3.5.1  杜哈曼積分（時域分析）
    3.5.2  傅里葉變換（頻域分析）
  3.6  振動的能量
    3.6.1  自由振動過程中的能量
    3.6.2  黏性阻尼體系的能量耗散
    3.6.3  等效黏性阻尼
    3.6.4  復阻尼
    3.6.5  摩擦阻尼

  3.7  結構振動試驗
    3.7.1  振動試驗簡介
    3.7.2  激振設備
    3.7.3  測振儀器
    3.7.4  數據採集分析系統
  3.8  隔振原理
    3.8.1  積極隔振
    3.8.2  消極隔振
  習題
第4章  多自由度體系
  4.1  兩自由度體系
    4.1.1  無阻尼自由振動運動方程的建立
    4.1.2  自振頻率與振型
    4.1.3  運動方程的一般解
  4.2  無阻尼體系自由振動
    4.2.1  運動方程的建立
    4.2.2  振型及其正交性
    4.2.3  廣義質量和廣義剛度
  4.3  動力特性的實用計算方法
    4.3.1  鄧克萊法
    4.3.2  瑞雷法
    4.3.3  里茲法
    4.3.4  矩陣迭代法
    4.3.5  子空間迭代法
  4.4  有阻尼體系振型疊加法
    4.4.1  坐標的耦聯與正則坐標
    4.4.2  阻尼假設
    4.4.3  振型疊加法
  習題
第5章  無限自由度體系
  5.1  桿的軸向振動
    5.1.1  桿的軸向自由振動
    5.1.2  振型函數的正交性
    5.1.3  桿的軸向強迫振動
  5.2  軸的扭轉振動
  5.3  弦（索）的橫向振動
  5.4  梁的振動
    5.4.1  無阻尼直梁的軸向振動
    5.4.2  無阻尼直梁的橫向自由振動
    5.4.3  有阻尼梁在一般荷載作用下的偏微分運動方程
    5.4.4  振型的正交性
    5.4.5  振型疊加法
    5.4.6  軸向力、剪切變形和轉動慣量對振動方程的影響
    5.4.7  簡支梁在移動荷載作用下的振動
  5.5  薄板的橫向振動
    5.5.1  薄板的橫向自由振動
    5.5.2  矩形薄板的橫向強迫振動
  習題
第6章  動力分析中的有限元方法
  6.1  有限元法的一般過程

    6.1.1  結構的離散化
    6.1.2  選擇合適的位移模式
    6.1.3  推導單元剛度矩陣
    6.1.4  建立整體剛度矩陣
    6.1.5  求解結點位移、單元應變和應力
  6.2  動力分析中的有限元法
    6.2.1  梁的位移模式和形函數
    6.2.2  單元剛度矩陣
    6.2.3  質量矩陣
    6.2.4  阻尼矩陣
    6.2.5  等效結點荷載
  6.3  動力反應數值分析方法
    6.3.1  中心差分法
    6.3.2  平均常加速度法
    6.3.3  線性加速度法
    6.3.4  Newmark-β法
    6.3.5  Wilson-θ法
    6.3.6  歐拉法
    6.3.7  龍格-庫塔法
  習題
第7章  結構振動的頻域分析
  7.1  傅里葉分析
    7.1.1  周期激勵的傅里葉分析
    7.1.2  非周期激勵的傅里葉分析
    7.1.3  周期激勵的傅里葉變換
    7.1.4  連續時間系統頻域響應分析
    7.1.5  離散傅里葉變換
    7.1.6  快速傅里葉變換
    7.1.7  MATLAB應用實例
  7.2  復頻域分析理論
    7.2.1  拉普拉斯變換
    7.2.2  拉普拉斯逆變換
    7.2.3  連續時間系統的復頻域分析
    7.2.4  MATLAB應用舉例
  7.3  結構動力響應的頻域分析方法
    7.3.1  單自由度體系的響應
    7.3.2  多自由度體系的響應
  習題
第8章  結構隨機振動
  8.1  概述
  8.2  隨機過程
    8.2.1  隨機過程的概念
    8.2.2  隨機過程的概率描述
    8.2.3  隨機過程的數字特徵
    8.2.4  平穩隨機過程
    8.2.5  幾種重要的隨機過程
    8.2.6  地震地面運動的隨機模型
  8.3  線性單自由度體系隨機反應
    8.3.1  時域分析方法
    8.3.2  頻域分析方法

    8.3.3  激勵和反應的互相關函數和互譜密度
  8.4  線性多自由度體系隨機反應
    8.4.1  直接方法
    8.4.2  振型疊加法
  8.5  非線性結構隨機反應分析
    8.5.1  攝動法
    8.5.2  等效線性化方法
  8.6  結構隨機反應分析的狀態空間法
    8.6.1  狀態空間的基本概念
    8.6.2  單自由度體系
    8.6.3  多自由度體系
  習題
第9章  非線性振動基礎
  9.1  概述
    9.1.1  非線性振動的特點
    9.1.2  非線性系統的典型元件
    9.1.3  非線性振動的分類與分析方法
  9.2  動力分析非線性問題
    9.2.1  動力分析中的物理非線性問題
    9.2.2  動力分析中的幾何非線性問題
  9.3  定性分析方法：相平面法
    9.3.1  相平面法的基本概念
    9.3.2  相軌跡的性質
    9.3.3  相軌跡的繪製方法
    9.3.4  相平面分析
  9.4  定量分析方法
    9.4.1  諧波平衡法
    9.4.2  攝動法
    9.4.3  林茲泰德-龐加萊法
    9.4.4  多尺度法
    9.4.5  里茲-伽遼金法
  習題
第10章  結構振動力學若干前沿研究
  10.1  結構地震反應分析
    10.1.1  建築結構地震作用計算方法簡介
    10.1.2  單自由度彈性體系的水平地震作用
    10.1.3  地震反應譜
    10.1.4  振型分解反應譜法
    10.1.5  底部剪力法
  10.2  結構振動控制
    10.2.1  概念及分類
    10.2.2  黏彈性阻尼器減振技術
    10.2.3  橡膠基礎隔振技術
    10.2.4  磁流變阻尼器減振技術
  10.3  模態分析與理論
    10.3.1  模態參數
    10.3.2  實模態分析
    10.3.3  復模態分析
  10.4  結構動力損傷識別
    10.4.1  基於頻率的損傷識別法

    10.4.2  基於模態的損傷識別法
    10.4.3  基於剛度的損傷識別法
    10.4.4  基於柔度的損傷識別法
    10.4.5  基於能量的損傷識別法
    10.4.6  動力損傷識別研究展望
  10.5  子結構法
    10.5.1  子結構法有限元分析
    10.5.2  子結構法損傷識別
  10.6  結構混合試驗
    10.6.1  混合試驗的基本思路
    10.6.2  基於OpenSees-RMC的實時混合試驗系統
    10.6.3  實例分析
  10.7  譜密度多場能量理論
    10.7.1  譜密度多場能量理論推導
    10.7.2  譜密度多場能量理論的特點
    10.7.3  譜密度多場能量理論的應用實例
  習題
參考文獻

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