水彈性力學：基本原理與工程應用 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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程貫一，王寶壽，張效慈 著

圖書標籤:

• 水彈性力學
• 彈性力學
• 流固耦閤
• 工程應用
• 有限元
• 數值方法
• 岩土工程
• 水利工程
• 結構力學
• 計算力學

齣版社： 上海交通大學齣版社

ISBN：9787313084514

版次：1

商品編碼：11196021

包裝：精裝

開本：16開

齣版時間：2013-01-01

用紙：膠版紙

頁數：377

正文語種：中文

內容簡介

　　《水彈性力學：基本原理與工程應用》從水彈性力學基本理論和運動方程式推導齣發，闡述瞭梁、杆、闆殼的水彈性力學問題；討論瞭闆、殼振動輻射噪聲問題；水中兵器發射時的水彈性響應；石油工業中輸液管道和深海采油立管的渦激振動；極大型浮體在海浪和海流聯閤作用下的水彈性響應，是一本從基本理論到各個工程領域應用內容較為豐富的專著。
　　《水彈性力學：基本原理與工程應用》適用於船舶、水中兵器、石油管道等工程領域的本科生、研究生以及從事水彈性力學研究的工作者。

目錄

緒論
參考文獻
第1章 水彈性力學問題的微分方程和變分原理
1.1 水彈性力學問題的微分方程
1.2 質點係運動的變分原理--哈密頓原理
1.3 水彈性力學的變分原理
1.4 彈性體與流體耦閤係統的拉格朗日方程式
1.5 水麵彈性體和流體耦閤振動的變分原理
1.6 帶有自由麵的流體運動的變分原理
1.7 有限水深中結構振動的變分原理
1.8 無界流體中的聲彈性變分原理
參考文獻

第2章 梁的水彈性振動
2.1 梁振動的微分方程
2.2 水中懸臂圓柱體的自由振動
2.3 用變分法的離散化近似計算梁的振動問題
2.4 用變分法的離散化近似計算梁在液體中的振動問題
2.5 水中圓柱體在地震波作用下的響應
2.6 用邊界積分方程方法求解水彈性振動的平麵問題
參考文獻

第3章 水麵平闆的水彈性振動
3.1 平闆運動的微分方程和邊界條件
3.2 水麵矩形平闆水彈性振動的數值解法
3.3 阻尼平闆的振動及其變分原理
3.4 阻尼平闆在聲介質中的耦閤振動及其變分原理
3.5 水中彈性平闆在聲波作用下的振動
3.6 平闆大撓度的水彈性振動
參考文獻

第4章 任意形狀殼體水彈性振動的計算方法
4.1 殼體的基本方程
4.2 殼體的有限元方法
4.3 應變能和動能的計算
4.4 流體動能計算中的赫斯一斯密斯（Hess-Smith）方法
4.5 水彈性振動問題的求解
4.6 復閤殼體係統的水彈性振動
參考文獻

第5章 考慮空化效應的流體一結構係統的非綫性動力響應
5.1 流體的運動方程
5.2 包含空化的狀態方程
5.3 有限元方法
5.4 流體與結構的耦閤
5.5 應用
參考文獻

第6章 聲彈性振動
6.1 綫性聲波方程
6.2 任意形狀殼體在聲介質中的耦閤振動
6.3聲場積分方程的離散化
6.4 流體與結構相互作用的耦閤方程
6.5 瞬態過程問題
6.6 無界流中等航速物體的聲彈性振動
6.7 浮體的聲彈性振動
6.8 無界流中變航速運動物體的聲彈性振動
參考文獻

第7章 渦激振動
7.1 卡門渦街的水動力計算
7.2 渦激振動的基本現象
7.3 渦激振動的計算
7.4 一般隨機渦激振動問題的計算
7.5 有內部液體流動的大柔性立管渦激振動的計算
參考文獻

第8章 水翼、舵等平闆類物體的顫振
8.1 引言
8.2 水翼的水彈性振動
8.3 水翼的綫性顫振
8.4 水翼的非綫性顫振
8.5 水中平闆的顫振
8.6 用有限元法解平闆的非綫性顫振問題
參考文獻

第9章 物體入水的水彈性力學問題
9.1 彈性圓筒勢能的計算
9.2 彈性圓筒動能的計算
9.3 流體動能的計算
9.4 運動方程式
9.5 魚雷形狀殼體入水撞擊的水彈性力學理論
參考文獻

第10章 輸液管道的水彈性振動
10.1 引言
10.2 用動量定理推導輸液管道的運動方程
10.3 用哈密頓原理推導輸液管道的運動方程
10.4 定常流輸液管道的運動
10.5 輸運振蕩流體的管道振動
10.6 彎麯輸液管道的自由振動
10.7 作為圓柱殼體的輸液管道的顫振
參考文獻

第11章 極大型浮體在海浪和海流聯閤作用下的水彈性響應
11.1 引言
11.2 基本方程
11.3 頻率為w的脈動壓力點在水麵上以速度U航行時的波麵運動
11.4 求解在闆與水麵交界麵上壓力分布的積分方程
11.5 浮動闆的自由振動
11.6 積分方程的求解方法
11.7 闆結構的運動方程
11.8 計算結構及討論
參考文獻

第12章 物體的齣水水彈性響應
12.1 引言
12.2 剛體運動方程的推導
12.3 在波浪中擾動力的計算
12.4 帶翼迴轉體在波浪場中的運動方程式
12.5 算例
12.6 物體齣水水彈性響應問題的分析
12.7 物體齣水水彈性響應的計算
12.8 迴轉體齣水有攻角有空泡時的結構響應時域過程
參考文獻

前言/序言

《結構動力學導論：從理論基礎到實際工程》 內容提要 本書旨在為學習結構動力學的學生和工程師提供一個全麵而深入的指南。內容從最基礎的單自由度係統振動理論入手，逐步過渡到多自由度係統的分析，涵蓋瞭經典方法與現代數值技術。本書特彆關注如何將理論知識有效地應用於實際工程問題，如地震工程、風緻振動以及機械係統動力學。 第一部分：振動理論基礎 第一章：振動問題概述與單自由度係統 本章首先界定瞭結構動力學的基本概念，包括自由振動、有阻尼振動以及受迫振動。我們詳細闡述瞭自由度（DOF）的概念，並聚焦於最簡單的模型——單自由度（SDOF）係統。關鍵內容包括： 係統的建模與自由振動分析： 建立質量-彈簧-阻尼器模型，推導運動微分方程（歐拉-拉格朗日方程的應用）。求解無阻尼自由振動，定義自然頻率 ($omega_n$) 和周期 ($T_n$)。 阻尼效應分析： 引入黏性阻尼的概念，區分欠阻尼、臨界阻尼和過阻尼情況。詳細推導和分析欠阻尼係統的衰減振動響應，引入對數減衰率 ($delta$) 和阻尼比 ($zeta$)。 簡諧荷載下的響應： 分析外部簡諧力作用下的穩態響應。深入探討頻率響應函數（FRF）的概念，並重點講解共振現象及其對工程結構設計的影響。 瞬態響應： 研究單位脈衝、階躍荷載以及地震動輸入下的瞬態響應。引入峰值因子和瞬態響應譜的概念。 第二章：地震動與結構抗震設計基礎 本章將振動理論應用於土木工程的核心領域——地震工程。 地震動特性分析： 介紹地震波的傳播機理、地震動記錄的特徵（加速度、速度、位移時程）及其功率譜密度函數（PSD）。 反應譜理論： 詳細推導並應用結構反應譜（最大位移、速度和加速度譜）。解釋反應譜在早期抗震設計中的核心地位。 結構係統的綫譜分析： 結閤單自由度係統，演示如何使用反應譜確定結構在特定地震輸入下的最大響應。 第二部分：多自由度係統分析 第三章：多自由度係統的自由振動分析 本章擴展到具有多個相互耦閤的自由度係統，這是分析復雜結構的基礎。 運動方程的建立： 使用牛頓第二定律或虛功原理建立多自由度係統的振動微分方程組（矩陣形式）。 特徵值問題求解： 矩陣動力學的基礎。求解特徵值（固有頻率的平方）和特徵嚮量（振型）。詳細討論質量矩陣 ($mathbf{M}$)、剛度矩陣 ($mathbf{K}$) 和阻尼矩陣 ($mathbf{C}$) 的特性。 模態分析與振型： 深入解釋主振型（Modal Shapes）的物理意義，它們如何描述結構在不同頻率下的變形模式。 第四章：多自由度係統的振動控製與模態解耦 模態疊加法： 解釋如何利用正交性將復雜的耦閤係統轉化為一組解耦的單自由度係統（模態坐標）。這是進行模態分析和動力響應計算的核心技術。 阻尼矩陣的處理： 討論瑞利阻尼（Rayleigh Damping）和比例阻尼的假設。分析非比例阻尼對模態解耦的影響及處理方法。 第五章：多自由度係統的受迫振動與瞬態響應 模態響應計算： 結閤模態疊加法，計算係統在任意外部荷載（如風荷載或地震荷載）作用下的總響應。 瞬態響應的數值積分： 當係統存在非比例阻尼或非綫性時，模態疊加法受限。本章引入經典的數值積分方法，如中心差分法（Central Difference Method）和Newmark-$eta$ 法，用於求解時域響應。 第三部分：高級主題與工程應用 第六章：連續體動力學基礎：梁與框架結構 本章將離散化的多自由度係統推廣到連續體結構，如杆件和梁。 基本偏微分方程： 推導歐拉-伯努利梁的運動方程。 瑞利-裏茲法（Rayleigh-Ritz Method）： 使用級數展開法近似求解連續體的固有頻率和振型，這是模態分析在無限自由度係統中的應用。 綫彈性框架的動力分析： 討論如何通過位移法或力法建立具有節點約束的框架結構的全局剛度矩陣，並進行模態分析。 第七章：非綫性動力學初步 現實中的結構往往錶現齣非綫性特性（材料屈服、大變形等）。 非綫性建模： 介紹材料非綫性和幾何非綫性（P-$Delta$ 效應）的引入。 增量平衡法與子步法： 求解非綫性動力學方程的數值策略，如顯式和隱式積分方案。 第八章：風緻振動與耦閤效應 空氣動力耦閤： 討論風場對柔性結構的影響，如橋梁的顫振分析。 流固耦閤（FSI）的簡化模型： 在動力學框架下考慮流體作用力的簡化方法。 附錄： 矩陣代數迴顧 復變函數在振動分析中的應用 有限元方法在結構動力學中的初步應用簡介 本書特色 本書強調數學理論與工程實踐的緊密結閤。每一章後的習題設計兼顧瞭理論推導的嚴謹性和工程背景的真實性。通過大量實例分析，讀者將能夠熟練運用動力學理論對復雜工程結構進行安全性和可靠性評估。本書適閤土木工程、機械工程、航空航天工程等專業的高年級本科生、研究生以及從事結構工程分析的專業人士閱讀。

評分☆☆☆☆☆

初讀《水彈性力學：基本原理與工程應用》，最直觀的感受就是其內容的廣度和深度。作者在開篇便勾勒瞭水彈性力學這一學科的宏大圖景，從其曆史淵源講到當今的研究前沿，為讀者構建瞭一個清晰的知識體係框架。令人贊嘆的是，本書並非僅僅停留在理論層麵，而是著重於“工程應用”這一環節。書中對各種工程場景的深入探討，例如橋梁、水壩、船舶甚至生物體的仿生設計，都展現瞭水彈性力學在解決現實世界挑戰中的強大潛力。 其中一些章節對於水體與固體結構在動態相互作用下的行為進行瞭細緻的分析，這對於理解諸如海上平颱在風浪中的穩定性，或是水輪機在水流衝擊下的疲勞壽命等問題至關重要。我尤其對書中關於計算流體力學（CFD）與有限元方法（FEM）結閤在水彈性力學模擬中的應用部分印象深刻。雖然我不是這方麵的專傢，但書中的描述讓我瞭解到，通過這些先進的計算工具，工程師們可以更精確地預測和評估各種復雜工況下的結構響應，從而優化設計，提高安全性。這種理論與實踐相結閤的寫作方式，無疑是本書最大的亮點之一。

評分☆☆☆☆☆

我一直對物理現象背後的機製充滿好奇，而《水彈性力學：基本原理與工程應用》這本書，無疑滿足瞭我的求知欲。盡管我並非學界人士，但閱讀此書的過程，更像是一場嚴謹而富有啓發的探索之旅。書中對於“水”這一看似簡單卻又極其復雜的介質，進行瞭多維度的剖析。從其宏觀的流動特性，到微觀的分子行為，再到它與各種固體的相互作用，都展現瞭作者對研究對象的深刻洞察。 讓我印象深刻的是，書中不僅僅是羅列公式和理論，而是通過大量的實例，將抽象的力學概念具象化。例如，在描述“空化現象”時，作者並沒有簡單地給齣定義，而是通過對船體螺鏇槳、水泵葉輪等實際案例的分析，讓我們直觀地理解瞭這種現象的形成過程及其可能帶來的損害。這種“學以緻用”的導嚮，讓我覺得這本書不僅具有學術價值，更具備實實在在的指導意義。即使是對力學原理稍有瞭解的讀者，也能從中獲得啓發，思考如何在自己的領域中應用這些知識。

評分☆☆☆☆☆

作為一名對自然科學和工程技術充滿熱情但又非專業背景的讀者，《水彈性力學：基本原理與工程應用》這本書給我帶來瞭一種全新的視角。它沒有艱澀難懂的語言，而是以一種循序漸進的方式，將“水彈性力學”這樣一個復雜而專業的領域展現在我麵前。我驚嘆於作者能夠如此清晰地闡述流體與固體之間的動態耦閤關係，並且將其與實際的工程應用緊密聯係起來。 書中關於“水動力噪聲”的討論，讓我聯想到日常生活中一些機械設備産生的嗡嗡聲，書中似乎為解釋這些現象提供瞭科學的依據。另外，書中對“生物水彈性力學”的介紹，更是讓我大開眼界。原來，自然界中許多生物的運動方式，都蘊含著深刻的水彈性力學原理，比如魚類的遊動，或是海藻的搖曳。這本書讓我意識到，從微觀的流體顆粒到宏觀的工程結構，再到生命的運動，這一切都遵循著一套統一的力學規律。這本書的價值，在於它能夠激發讀者對周圍世界的更深層次的思考。

評分☆☆☆☆☆

我一直認為，真正優秀的科普讀物，應該能夠將復雜的科學知識轉化為引人入勝的故事。《水彈性力學：基本原理與工程應用》這本書，在這方麵做得相當齣色。雖然書名聽起來可能有些專業，但閱讀過程中，我並沒有感受到任何枯燥乏味。作者似乎擁有將抽象概念“變活”的魔力，將“水”這一我們日常生活中最熟悉的物質，變成瞭一個充滿科學奧秘的探索對象。 讓我印象最深刻的是書中對“水彈性力學”在材料科學領域的應用。例如，書中提到的“仿生材料”設計，通過模仿自然界中一些材料的結構和性能，來研發齣更輕、更強、更耐用的新型材料。這種跨學科的結閤，讓我看到瞭科學研究的無限可能性。此外，書中對“水彈性力學”在環境工程中的應用，例如對海洋汙染物擴散的模擬，以及對海岸防護結構的優化設計，都展現瞭該學科在解決全球性環境問題上的重要作用。這本書的價值，在於它不僅教授知識，更啓迪思想，讓我看到瞭科學的力量可以如何造福人類。

評分☆☆☆☆☆

拿到這本《水彈性力學：基本原理與工程應用》的瞬間，就被它厚重且頗具學術氣息的封麵所吸引。翻開書頁，一股嚴謹而係統的知識撲麵而來。雖然我不是這本書的專業讀者，但作為一名對工程領域抱有濃厚興趣的普通愛好者，我仍然能感受到其中蘊含的深厚功底。書中對流體動力學、固體力學以及兩者耦閤原理的闡述，條理清晰，邏輯嚴謹。作者似乎並沒有采用那種浮於錶麵的介紹，而是深入淺齣地剖析瞭每一個概念的形成和發展。從基礎的流體性質，到復雜的結構變形，再到兩者之間動態的相互作用，整個過程被分解得細緻入微。 我特彆留意到書中關於“水彈性力學”這個術語的定義和應用場景的描述，這讓我對這個相對陌生的領域産生瞭初步的認識。書中提到的“濕滑”、“粘附”等現象，在我的日常生活中其實並不罕見，比如雨天行走時的腳步打滑，或者餐具上的水漬難以清理。這本書似乎能夠提供一套理論框架來解釋這些現象背後的力學原理，並且將這些原理與實際的工程應用聯係起來。盡管我無法完全理解所有復雜的數學公式和推導過程，但書中大量的圖示和案例分析，確實極大地降低瞭理解門檻，讓我能夠大緻把握住其核心思想，並感受到這本書在解決實際工程問題時可能起到的重要作用。

評分☆☆☆☆☆

簡單易懂，很容易理解的

評分☆☆☆☆☆

硬紙封皮，有破損，湊閤著看，不挑你瞭

評分☆☆☆☆☆

收到的書錶麵全是劃痕，怎末看都是二手書，有這麼坑人嗎！

評分☆☆☆☆☆

硬紙封皮，有破損，湊閤著看，不挑你瞭

評分☆☆☆☆☆

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評分☆☆☆☆☆

不錯~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

評分☆☆☆☆☆

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評分☆☆☆☆☆

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