气动弹性力学现代教程（第4版） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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[美] 艾尔·H.道威尔，罗伯特·克拉克，戴维·考克斯 等 著

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• 气动弹性力学
• 弹性力学
• 流体力学
• 结构力学
• 航空航天
• 工程力学
• 振动
• 稳定性
• 现代教程
• 第四版

出版社： 航空工业出版社

ISBN：9787516504529

版次：1

商品编码：11510164

包装：平装

开本：16开

出版时间：2014-03-01

用纸：胶版纸

页数：496

正文语种：中文

内容简介

　　《气动弹性力学现代教程（第4版）》系统地介绍了航空航天飞行器、土木工程结构和涡轮机械中气动弹性问题的相关概念及其分析方法。对固定翼飞行器，详细介绍了发散、操纵面效率等气动弹性静力学问题，颤振、阵风响应等气动弹性动力学问题，特别是对号气动弹性动力学分析密切相关的机翼非定常空气动力计算理论和数值方法进行了详细论述；对失速颧振问题专门进行了介绍；对旋翼机，介绍了单一桨叶的气动弹性问题以及与桨叶一机身耦合有关的气动弹性问题；对土木工程结构，主要集中介绍了非流线体的驰振、悬跨桥的发散、漩涡脱落诱导振动、颤振及抖振问题；对涡轮机的气动弹性问题，主要介绍了涡轮叶片的失速颤振和阻塞颤振问题。最后几章分别对流固耦合建模方法、气动弹性试验技术、非线性气动弹性力学、气动弹性控制、涡轮机中复杂和非线性非定常流的现代分析方法等专题进行了广泛论述，并在附录中附有随机脉动压力作用下结构响应的初步分析和第2～第4章的参考算例。
　　《气动弹性力学现代教程（第4版）》可作为航空航天工程、土木结构工程和机械工程领域的丁程技术人员进行气动弹性设计时的参考书，也可作为高等院校相关专业研究生的教科书或课外阅读数材。

目录

第1版前言
第2版前言
第3版前言
第4版前言
简要书目
译者序
第1章 绪论

第2章 气动弹性静力学
2.1 典型翼剖面模型
2.1.1 带操纵面的典型翼剖面模型
2.1.2 典型翼剖面模型——非线性效应
2.2 机翼的一维气动弹性模型
2.2.1 大展弦比机翼的梁一杆模型
2.2.2 特征值和特征函数方法
2.2.3 伽辽金方法
2.3 直机翼的滚转
2.3.1 平衡积分方程
2.3.2 平衡方程的推导
2.3.3 Caa的计算
2.3.4 函数s（y1 η）的示意图
2.3.5 空气动力（包括展向诱导）
2.3.6 气动弹性平衡方程及集中元素求解方法
2.3.7 发散
2.3.8 反效和滚转效率
2.3.9 积分方程特征值问题和影响函数的实验测定
2.4 升力面二维气动弹性模型
2.4.1 二维结构——积分表示
2.4.2 二维气动面——积分表示
2.4.3 用矩阵一集中元素法求解
2.5 其他物理现象
2.5.1 柔性管内的流体流动
2.5.2 柔性壁面上的（低速）流体流动
2.6 后掠翼的发散
参考文献

第3章 气动弹性动力学
3.1 哈密尔顿原理
3.1.1 单个质点
3.1.2 多个质点
3.1.3 连续体
3.1.4 势能
3.1.5 非势力
3.2 拉格朗日方程
3.2.1 典型翼剖面的运动方程
3.3 典型翼剖面模型的动力学
3.3.1 正弦运动
3.3.2 周期运动
3.3.3 任意运动
3.3.4 拉普拉斯变换
3.3.5 对任意运动的积分变换法
3.3.6 随机运动
3.3.7 颤振——气动弹性动不稳定性简介
3.3.8 准定常气动力理论
3.4 机翼上的空气动力——引论与小结
3.4.1 可用的气动力理论
3.4.2 活塞理论
3.4.3 气动力脉冲函数和气动力传递函数
3.4.4 一般的近似法
3.5 气动弹性运动方程的求解
3.5.1 时域法
3.5.2 频域法
3.6 代表性结果和计算中需要考虑的问题
3.6.1 时域分析结果
3.6.2 频域分析结果
3.6.3 颤振和阵风响应的分类及其参数变化趋势
3.6.3.1 实际的颤振计算
3.6.3.2 非线性颤振现象
3.6.3.3 颤振的参数变化趋势
3.6.3.4 阵风响应
3.7 复杂结构的广义运动方程
3.7.1 拉格朗日方程和模态方法（瑞利～李兹法）
3.7.1.1 动能
3.7.1.2 应变能（弹性势能）
3.7.1.3 求解Kmn的其他方法

第4章 升力面与非升力面非定常空气动力学
第5章 失速颤振
第6章 土木工程中的气动弹性力学
第7章 旋翼机的气动弹性响应
第8章 涡轮机的气动弹性力学
第9章 流固耦合问题的建模
第10章 气动弹性试验
第11章 非线性气动弹性力学
第12章 气动弹性控制
第13章 涡轮机中复杂和非线性非定常流的现代分析方法
附录A随机脉动压力作用下结构响应的初步分析
附录B参考算例

前言/序言

好的，这是一份关于《结构动力学基础与应用》的详细图书简介，其内容与您提到的《气动弹性力学现代教程（第4版）》完全无关。 --- 结构动力学基础与应用 —— 深入理解工程结构在动态荷载下的响应与设计 书籍概述 《结构动力学基础与应用》是一本全面、深入探讨现代工程结构在时间相关荷载作用下动力响应规律的专著。本书旨在为土木工程、航空航天、机械工程等领域的工程师、研究人员和高年级本科生/研究生提供一个坚实的理论框架和实用的分析工具。全书内容体系严谨，从最基本的单自由度系统入手，逐步过渡到复杂的多自由度系统、连续体动力学，并结合前沿的地震工程、振动控制和有限元方法，构建了一个完整的结构动力学知识图谱。 本书的撰写遵循“理论推导清晰，工程应用紧密结合”的原则，确保读者不仅能够掌握背后的数学原理，更能理解如何在实际工程问题中有效地应用这些知识。我们特别注重从物理意义上解释复杂的数学模型，帮助读者建立直观的工程感受。 主要内容结构与深度解析 本书共分为六大部分，涵盖了结构动力学研究的各个核心领域： 第一部分：基础理论与单自由度系统（SDF） 本部分是理解后续所有复杂动力学问题的基石。 绪论： 明确结构动力学的研究范畴、历史沿革及其在现代工程中的重要性，例如桥梁抗风、高层建筑抗震等。 自由振动分析： 详细推导单自由度系统的运动微分方程，深入探讨特征方程、固有频率和阻尼比的概念。解析了临界阻尼、欠阻尼和过阻尼三种状态下系统的自由振动响应，并引入了对数减衰率等实际工程参数的计算方法。 受迫振动分析（简谐荷载）： 重点分析外部周期性激励下的稳态响应。详细阐述了频率响应函数（Frequency Response Function, FRF），并引入放大系数和相角的概念，揭示共振现象的本质及其在设计中的规避策略。 瞬态响应分析（脉冲与阶跃）： 分析地震波、冲击载荷等非周期性荷载下的瞬态响应，通过卷积积分（Duhamel 积分）的推导和应用，为计算任意荷载下的结构响应奠定数学基础。 第二部分：多自由度系统（MDF）动力学 本部分将理论推广至更接近实际工程的多自由度离散系统。 运动方程的建立： 详细介绍基于牛顿第二定律和拉格朗日方程建立多自由度系统的质量矩阵 ($mathbf{M}$)、刚度矩阵 ($mathbf{K}$) 和阻尼矩阵 ($mathbf{C}$)。特别关注质量矩阵和刚度矩阵的物理意义及其在建模中的选择（如集中质量模型、一致质量模型）。 固有振型与固有频率： 深入探讨广义特征值问题，即行列式方程的求解，从而获得系统的固有频率和对应的振型向量。本书强调振型在结构动力响应中的物理作用，如质量的“有效质量”概念。 模态分析与响应求解： 核心内容是模态叠加法。系统地介绍了如何通过模态坐标变换将耦合的微分方程组解耦为一组独立的单自由度方程。详细论述了模态阻尼比的假设（如比例阻尼、非比例阻尼）及其对响应计算的影响。 阻尼理论： 深入讨论瑞利阻尼（Rayleigh Damping）的构建及其在工程实践中的局限性与应用场景。 第三部分：连续体动力学与场方程 本部分转向无限自由度系统，即连续体结构（如梁、板、壳）的动力学分析。 基本偏微分方程： 针对欧拉-伯努利梁和剪切变形梁（Timoshenko 梁），推导其在轴向力、横向荷载作用下的动力学偏微分方程。 连续体的模态分析： 讨论边界条件对固有频率和振型的影响，并利用分离变量法求解基本的梁振动问题。 基础的有限元动力学基础（与第四部分衔接）： 简要介绍如何将连续体离散化，建立有限元模型中的全局质量矩阵和刚度矩阵，为后续的数值分析做好铺垫。 第四部分：数值分析与有限元动力学 本部分聚焦于现代工程中最常用的数值求解技术。 时域显式与隐式积分方法： 详细介绍中心差分法（Explicit Central Difference）和Newmark-$eta$ 法（Implicit Integration）的算法原理、稳定性和精度分析。重点解析Newmark法中对平均加速度和平均速度的近似假设。 模态叠加法的数值实现： 结合前面推导的模态分解，阐述如何利用模态叠加法进行高效的时间积分计算。 计算中的挑战： 讨论对大规模系统求解时的时间步选择、数值阻尼引入以及如何处理非线性动力学问题（如接触、屈服）的初步概念。 第五部分：随机振动与工程应用 本部分将理论应用于处理不确定性输入，尤其在地震工程中的应用。 随机过程基础： 介绍随机变量、平稳随机过程、功率谱密度函数（PSD）以及自相关函数等必要概念。 地震动模拟： 深入探讨如何利用地震动反应谱和地震动时间历程进行结构分析。详细介绍地震动功率谱与结构响应功率谱之间的关系。 随机振动响应分析： 针对白噪声激励和地震波激励，推导系统输出的均方根值（RMS）响应，并计算结构的峰值响应，为抗震极限状态设计提供依据。 第六部分：振动控制与主动/被动系统 本部分关注现代结构工程中主动控制和被动消能减振技术。 振动控制基础： 引入耗能装置（如粘滞阻尼器、屈服支撑）对结构动力响应的改善作用。 控制理论入门： 简要介绍最优控制的基本思想，为理解更高级的主动质量阻尼器（AMD）和调谐质量阻尼器（TMD）的工作原理打下基础。 TMD 设计与优化： 专门分析调谐质量阻尼器（TMD）的设置原理、参数确定方法及其在抑制特定频率振动中的应用。 本书的特色与优势 1. 理论深度与工程广度并重： 每一理论推导后都紧跟着一个或多个具有代表性的工程算例，确保读者能将抽象的公式转化为具体的结构行为预测。 2. 清晰的数学逻辑链： 书中所有公式的推导步骤详尽，避免了“跳步”，使初学者也能清晰地追踪推导过程，减少对公式的机械记忆。 3. 图表丰富且直观： 包含大量的时程图、频谱图和振型图，辅助读者理解复杂的时域和频域响应特征。 4. 面向现代工程实践： 融入了对有限元软件计算结果的解读方法，帮助读者验证和校核数值模拟的合理性，尤其在模态分析和时间积分方法的选择上给予了工程化的指导。 《结构动力学基础与应用》是您掌握结构动态行为、提升工程安全性和可靠性设计的必备参考书。 ---

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧实在令人眼前一亮，厚重但又不失质感，封面设计简洁大方，透着一股严谨学术的气息。拿到手上，就能感受到它沉甸甸的分量，这让我对里面的内容充满了期待。翻开扉页，清晰的字体和高质量的纸张瞬间提升了阅读体验，尤其是在光线下，纸张的微光泽处理让文字更加柔和，长时间阅读也不会觉得眼睛疲劳。目录的编排也很合理，从基础概念到前沿理论，层层递进，逻辑清晰，让人一眼就能把握全书的脉络。每一章节的标题都精准地概括了内容，为我快速查找所需信息提供了极大的便利。更重要的是，它给我的感觉就像一位经验丰富的老师，准备将毕生所学毫无保留地传授给你。这种精心打磨的细节，无疑为我接下来的学习之旅打下了坚实的基础，让我迫不及待地想深入其中，探索那未知的知识海洋。

评分☆☆☆☆☆

这本书的数学推导过程虽然严谨，但却非常清晰易懂，这对于我这样数学基础相对薄弱的学习者来说，简直是福音。作者在推导每一个公式时，都会先解释清楚推导的逻辑和前提条件，并且在关键步骤都会给出详细的说明，不会让人感到突兀。即使是复杂的积分和微分方程，在他的引导下，也变得可以理解和掌握。我印象深刻的是，书中还附带了一些数学工具的介绍和应用示例，这为我解决实际问题提供了很多便利。之前我对一些复杂的数学模型感到畏惧，但读了这本书之后，我发现它们并没有想象中那么可怕，反而充满了逻辑美。它让我对数学在工程领域的应用有了更深的认识和信心。

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这本书的内容深度和广度都超出了我的预期，它不仅仅是一本教材，更像是一部详尽的百科全书。作者在讲解概念时，总是能够以一种非常直观的方式呈现，哪怕是那些初接触时可能会觉得枯燥乏味的理论，经过他的阐述也变得生动有趣。书中大量的插图和图表更是神来之笔，它们巧妙地将复杂的数学模型和物理现象可视化，让抽象的概念变得触手可及。我特别欣赏的是，作者并没有简单地罗列公式，而是深入浅出地解释了每个公式的由来和意义，以及它们在实际应用中的价值。这种“知其然，更知其所以然”的讲解方式，对于我这样希望深入理解学科本质的学生来说，是无比宝贵的。读完一个章节，我总能感到自己对该主题有了更深刻的认识，而不是仅仅停留在表面。

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书的质量很好，价格也很实惠！很好的一本书

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尤其是公式明显不是原版的LaTeX

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这本书适合有一定基础的人看，很多公式是直接给的，根本没法入门啊。

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纸张质量很好，超值的一次购书

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书内容是不错

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书质量很高，和自己专业有关，赞