具体描述
《材料力学行为试验与分析(第2版)》介绍了固体材料力学行为试验研究方法，特别是轻金属、超高强度钢、“三明治”复合结构材料、导电高分子薄膜、金属膜基结构和焊点结构等现代材料（advance materials）的多尺度力学行为检测与表征方法。对这些材料的微结构与损伤力学行为间的关系，通过先进的SEM原位研究手段，以大量图片和试验数据分析方法进行描述，结合材料加工工艺对力学行为的影响及其他因素进行了详尽的讨论。第2版在保留第1版大部分内容的基础上，新增加了纳米颗粒金属膜基结构界面和表面的变形、裂纹萌生的检测与失效分析，以及实际焊点结构高周疲劳失效行为的SEM原位检测方法和有限元分析。增加的内容对MEMS和大规模集成电路板的失效模式、关键控制参数等的认识具有一定的参考价值。《材料力学行为试验与分析(第2版)》的最大特点是更关注材料小尺度条件下力学行为演化过程的SEM原位试验检测及其结果的定量表征。
《材料力学行为试验与分析(第2版)》可作为工程力学、材料学、航空工程、土木、水利、机械、化工、核能工程等专业的高年级本科生和研究生的高等材料力学课程辅助教材，也可作为科研及工程技术人员的参考书。
好的，这是一份针对一本名为《材料力学行为试验与分析》的书籍的不包含其内容的图书简介，旨在详细描述一本可能涵盖的其他工程或科学主题，同时保持专业性和可读性。 --- 《现代结构动力学基础与应用》图书简介 导言：超越静力学的视野 在现代工程实践中，结构所面临的环境日益复杂，地震、强风、机械振动以及冲击载荷已成为设计和评估中不可或缺的考量因素。传统上侧重于静态载荷下的应力与变形分析的方法，已不足以应对这些动态事件的挑战。《现代结构动力学基础与应用》旨在填补这一知识空白，为读者提供一套系统、深入且实用的结构动力学理论框架及其在实际工程问题中的应用方法。本书强调从理论推导到数值模拟的无缝衔接，使用最新的计算工具来解决现实世界中的复杂动力学问题。 第一部分：基础理论的深度解析 本书的第一部分聚焦于建立坚实的理论基础，这是理解和掌握结构动力学所有后续分析的前提。 第1章：单自由度系统（SDOF）的完全构建 本章从最基本的单自由度系统入手，但着重于对其进行更全面的数学描述。我们详细探讨了自由振动、有阻尼自由振动以及受迫振动（包括谐激励和瞬态激励）的解析解法。重点在于系统识别：如何从实验数据中准确反演出结构的固有频率、阻尼比以及模态形状。此外，本章深入讨论了赫兹响应分析（Frequency Response Function, FRF）的物理意义及其在系统参数识别中的应用。 第2章：多自由度系统（MDOF）的模态分析 超越SDOF的限制，本部分引入了质量矩阵、刚度矩阵和阻尼矩阵的构建。核心内容在于特征值问题——如何通过求解广义特征值方程来提取系统的固有特性（固有频率和模态向量）。我们不仅提供了经典的子空间迭代法和QR算法的原理介绍，更着重于其实际应用：模态解耦、正交性验证以及如何处理实际工程中遇到的非对称或非保守阻尼系统。本章特别强调了模态叠加法在线性动力学分析中的精确性边界。 第3章：连续体结构的动力学建模 为了处理梁、板、壳等连续体结构，本章引入了变分原理和能量法（如瑞利-里兹法）。我们详细阐述了如何通过有限元方法（FEM）的框架来离散化偏微分方程，推导出系统的整体质量和刚度矩阵。针对梁单元，引入了欧拉-伯努利梁理论和Timoshenko梁理论的差异性分析，并展示了如何利用这些矩阵进行连续体结构的固有值分析，从而确定结构的自然振动模式。 第二部分：高级分析技术与计算方法 理论知识的掌握必须辅以强大的计算工具。《现代结构动力学基础与应用》的第二部分深入探讨了现代结构动力学分析中不可或缺的计算方法。 第4章：瞬态响应分析与积分技术 当结构受到冲击、爆炸或地震等非周期性载荷作用时，瞬态响应分析成为关键。本章系统对比了直接积分法（如中心差分法、Newmark-$eta$法）和模态叠加法。对于直接积分，我们详细分析了不同积分方案的稳定性和精度，并给出了在非线性动力学分析中应用显式积分法的条件。对于模态叠加法，本章探讨了如何根据载荷的特性选择合适的模态截断点，以保证计算效率和结果的准确性。 第5章：随机振动理论与谱分析 在许多实际工况中，激励载荷表现出随机性（如风荷载、海洋波浪或设备运行产生的噪声）。本章引入了随机过程理论，包括功率谱密度（PSD）和自相关函数。核心内容是随机振动分析：如何利用系统的模态信息和随机输入的PSD来计算结构的均方根响应、峰值响应以及疲劳损伤的概率评估。本章提供了大量关于如何正确构建和使用“地震反应谱”的实例分析。 第6章：非线性动力学与接触分析 现实世界的结构往往表现出非线性特征，例如材料屈服、几何非线性和接触非线性。本章专注于这些高级主题。材料非线性方面，我们探讨了弹塑性本构关系在时间积分中的处理方法。几何非线性方面，重点讨论了大变形对刚度的影响（P-Delta效应）。对于接触问题，本章详细介绍了罚函数法和增广拉格朗日法在处理结构间相互作用时的数值实现，并结合实际案例展示了如何避免接触求解中的“跳跃”现象。 第三部分：工程应用与案例研究 本书的第三部分将理论与实践紧密结合，通过多个真实案例展示结构动力学分析的强大能力。 第7章：抗震设计与性能化评估 本章是本书工程应用的核心。我们详细介绍了基于性能点的抗震设计（Performance-Based Earthquake Engineering, PBEE）的理念，并解释了如何利用非线性动力分析来验证结构在不同设计地震动下的损伤状态（如可接受的损伤、生命安全、预防倒塌）。案例分析将涵盖复杂结构如高层建筑和桥梁在模拟地震荷载下的时间历程响应。 第8章：风致振动与气动弹性 针对高耸结构和长跨度桥梁，风荷载引起的振动至关重要。本章介绍了风的脉动特性、气动导纳函数以及涡激振动（VIV）的机理。重点讲解了颤振（Flutter）——一种结构失稳现象——的预测方法，并展示了如何结合CFD（计算流体力学）结果来建立更精确的气动刚度矩阵和阻尼矩阵，以避免灾难性的结构破坏。 第9章：机械系统与故障诊断 本部分关注机械设备和旋转机械中的动力学问题。内容包括转子动力学、轴承的非线性特性、以及转子失衡引起的振动响应。此外，本章还涵盖了结构损伤识别（Structural Health Monitoring, SHM）的动力学方法：如何通过监测系统频率、阻尼比或模态振型在工作状态下的微小变化，来推断结构内部损伤的位置和严重程度。 结语 《现代结构动力学基础与应用》的目标读者包括高级土木、航空航天、机械工程专业的学生、研究生以及从事结构设计、评估和振动控制的工程师。本书不仅仅是一本理论教材，更是一本实用的工程手册，旨在培养读者在复杂动态环境下，运用现代计算工具进行严谨、可靠的结构行为预测和评估的能力。通过对理论的深入理解和对案例的精细分析，读者将能够自信地应对21世纪工程界面临的任何动态挑战。
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