具体描述
《工程力学(第2分册)》是普通高等教育“十一五”国家级规划教材（高职高专教育），是在第二版的基础上根据高职高专教育的教学改革的新形势和高等教育大众化的特点修订而成的。《工程力学(第2分册)》在编写、修订时精选传统内容、强调基本概念、重视宏观分析、降低计算难度、突出工程应用、注重职业技能和素质的培养，注意内容的深入浅出、通俗易懂，并配备了相应的教学软件包，便于教与学。《工程力学(第2分册)》采用模块式和贯通式相结合的方式编写，兼顾近机、近土各类专业的不同需要。全书分为两分册。第一分册内容涵盖了原有理论力学和材料力学两门课程的主要内容，包括绪论、刚体静力分析基础、平面力系、弹性变形体静力分析基础、杆件的内力、杆件的应力与强度、杆件的变形与刚度、压杆稳定、运动力学基础、动荷载与交变应力。第二分册包含结构力学的主要内容，包括绪论、几何组成分析、静定结构的内力与位移、超静定结构的内力、矩阵位移法、结构计算的其他问题。每章后有思考题和习题，书后附习题答案。《工程力学(第2分册)》可作为高等职业学校、高等专科学校、成人高校和本科院校举办的二级职业技术学院和民办高校的近机、近土各类专业工程力学课程的教材，也可作为有关工程技术人员的参考用书。
结构动力学导论 作者： 钱立德，张伟明 出版社： 机械工业出版社 出版时间： 2023年10月 页数： 680页 定价： 128.00元 --- 内容简介 《结构动力学导论》是一本系统介绍结构在动态荷载作用下响应分析基础理论与应用方法的专著。本书旨在为土木工程、机械工程、航空航天工程以及材料科学等相关领域的本科高年级学生、研究生及工程技术人员提供一套全面、深入且具有实践指导意义的教材与参考资料。全书结构严谨，内容涵盖了从基础的一自由度系统分析到复杂多自由度系统、连续体动力学，直至应用实例的广泛领域。 本书的特点在于： 1. 强调基础与直观理解： 区别于侧重复杂数学推导的传统教材，本书在引入微分方程、模态分析等核心概念时，同步辅以大量的物理意义阐述和工程背景介绍，帮助读者建立对系统运动规律的直观感受。 2. 理论与应用紧密结合： 每章均包含精心设计的例题和习题，部分章节后附有小型案例分析，展示如何将理论模型应用于实际的地震工程、风致振动、冲击载荷等工程问题中。 3. 现代化分析方法的引入： 尽管立足于经典理论，但本书在后半部分探讨了数值分析方法（如有限元法在动力学中的应用雏形）的基础思想，为后续学习高级结构分析软件打下坚实基础。 --- 详细章节内容概述 本书共分为十五章，内容组织逻辑清晰，层层递进： 第一部分：基础理论与一自由度系统 第一章：结构动力学的基本概念与研究范围 本章首先界定了结构动力学的研究对象、基本假设和其在现代工程中的重要性。详细区分了静态分析与动力学分析的差异，并介绍了描述结构运动的基本物理量（位移、速度、加速度）及其相互关系。重点阐述了动力学模型的建立过程，包括刚度、阻尼和质量的理想化表示。 第二章：自由振动响应分析（一自由度系统） 这是全书的基石。本章集中讨论无阻尼和粘滞阻尼一自由度系统的自由振动。详细推导了运动微分方程，求解了临界阻尼比、固有频率和周期。引入了对数衰减率的概念，并解释了阻尼对系统振动衰减规律的影响。 第三章：受迫振动响应分析（一自由度系统） 本章研究外部激励下的系统响应。首先分析了简谐（正弦）荷载作用下的稳态响应，重点讲解了共振现象及其对工程结构的破坏性。随后，深入探讨了脉冲荷载（如冲击）作用下的瞬态响应，并引入了脉冲响应函数和积分（即卷积积分）的基础形式。 第四章：结构阻尼的进阶模型 超越线弹性粘滞阻尼模型，本章探讨了工程实际中更常见的阻尼形式，如库仑阻尼（摩擦阻尼）和滞后阻尼（基于能量耗散率）。通过比较不同阻尼模型下的能量耗散机制，加深读者对阻尼物理本质的理解。 第五章：动力学分析中的能量方法 从能量的角度重新审视振动问题。本章推导了系统的动能和应变能的一般表达式，应用虚功原理和能量守恒定律来建立动力学方程，这为后续更高自由度系统的求解提供了替代视角。 第二部分：多自由度系统动力学 第六章：多自由度系统的运动方程 将一自由度系统的概念推广至多自由度系统。本章运用牛顿第二定律和拉格朗日方程（简要介绍）导出包含质量矩阵 $mathbf{M}$、阻尼矩阵 $mathbf{C}$ 和刚度矩阵 $mathbf{K}$ 的通用矩阵形式运动方程。 第七章：无阻尼系统的自由振动与模态分析 着重分析 $mathbf{M} ddot{mathbf{x}} + mathbf{K} mathbf{x} = mathbf{0}$ 的解。详细讲解了特征值问题 ($mathbf{K} - omega^2 mathbf{M})mathbf{Phi} = mathbf{0}$ 的求解过程，导出了系统的固有频率（特征值）和振型（特征向量）。对模态的正交性进行了严格证明，并解释了振型在描述结构振动形态中的物理意义。 第八章：模态叠加法与模态坐标变换 阐述如何利用振型对复杂的多自由度系统进行解耦，从而将其转化为一组独立的、易于求解的一自由度系统。详尽介绍了模态坐标变换的过程，以及如何通过模态叠加原理获得系统的总响应。 第九章：阻尼多自由度系统的响应分析 讨论了阻尼对模态分析的影响，特别是当阻尼矩阵 $mathbf{C}$ 不满足“比例阻尼”（Rayleigh阻尼）假设时，系统不可完全解耦的问题。本章主要集中于比例阻尼情况下的受迫振动和自由振动分析，并简要介绍了非比例阻尼系统的近似解法。 第十章：周期荷载下的稳态响应 针对周期性或简谐力作用下的多自由度系统，本章推导了系统的频率响应函数，并计算了系统的最大动态放大系数。这对于理解风致共振和机器振动对结构的长期影响至关重要。 第三部分：连续体动力学与高级应用 第十一章：一维连续体动力学（梁的振动） 将动力学理论扩展到无限自由度系统。本章以理想化的梁结构为例，推导了无阻尼梁的线弹性波动方程，并求解了简支梁、悬臂梁在不同边界条件下的固有频率和振型。 第十二章：任意荷载下的瞬态响应：卷积积分的应用 系统回顾并深化了卷积积分（时间域积分）在求解任意瞬态荷载（如地震动、冲击）下的精确响应中的应用。重点讨论了如何利用数值积分方法（如Newmark-$eta$法的基础思想）来求解这类问题。 第十三章：地震动对结构的影响基础 将结构动力学与地震工程初步结合。本章介绍了地震动的特征（加速度、速度、位移记录），推导了地震输入对结构响应的影响，重点讲解了“反应谱”的概念及其工程应用。 第十四章：结构动力学中的模态阻尼与能量耗散 深入探讨了如何根据试验数据或经验来构建实际结构中的阻尼矩阵，特别是 Rayleigh 阻尼的构建方法，以及如何通过模态阻尼比来表征结构的能量耗散能力。 第十五章：引言：有限元法在动力学中的应用框架 本章作为全书的展望，简要介绍了将离散化的有限元模型（单元刚度、单元质量矩阵）集成到整体动力学方程中的基本步骤，为读者后续学习高级有限元软件奠定理论基础，但不涉及具体的单元推导和软件操作细节。 --- 适用对象 土木工程、结构工程专业高年级本科生及研究生： 作为核心课程教材。 机械工程、航空航天工程专业学生： 用于学习系统振动理论。 结构设计与分析工程师： 用于回顾和深入理解动力学分析背后的物理原理和数学模型。 本书通过严谨的数学推导和丰富的工程实例，确保读者不仅能掌握计算方法，更能理解结构对动态作用的本质反应机制。
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