材料动力学理论

第1章 绪言

1．1 材料动力学

1．2 热力学与动力学在材料研究中的关系

第2章 化学反应动力学

2．1 化学反应速率及其测定方法

2．1．1 化学反应速率的定义

2．1．2 反应速率表达式的几种类型

2．1．3 反应速率的测定

2．2 速率方程和速率常数

2．3 基元反应和非基元反应

2．3．1 基元反应

2．3．2 非基元反应

2．4 反应级数和反应分子数

2．4．1 反应级数

2．4．2 反应分子数

2．5 具有简单反应级数的反应速率方程

2．5．1 一级反应

2．5．2 二级反应

2．5．3 三级反应

2．5．4 零级反应

2．6 化学反应级数的测定方法

2．6．1 获得时间-浓度数据的实验安排方式（时间级数测量）

2．6．2 获得初浓度-初速率数据的实验安排方式（浓度级数测量）

2．7 复杂反应速率方程

2．7．1 对峙反应

2．7．2 平行反应

2．7．3 连续反应（串联反应）

2．8 阿伦尼乌斯方程和活化能

2．8．1 范特霍夫规则

2．8．2 阿伦尼乌斯方程

2．8．3 反应速率常数与温度的关系的几种类型

2．8．4 活化能

2．9 反应历程和近似处理方法

2．9．1 稳态近似和平衡态近似

2．9．2 反应机理研究的一般步骤

2．10 化学反应速率理论

2．10．1 双分子反应的简单碰撞理论

2．10．2 过渡状态理论

参考文献

第3章 传质-扩散

3．1 菲克定律

3．1．1 菲克第一定律及分子传质方程

3．1．2 菲克第二定律

3．2 稳态扩散

3．2．1 等摩尔互扩散

3．2．2 单向扩散

3．3 非稳态扩散

3．3．1 一维无穷长物体中的扩散

3．3．2 一维半无穷长物体中的扩散

3．3．3 瞬时平面源的扩散

3．4 扩散的热力学解释

3．5 气相中的扩散

3．6 液相中的扩散

3．7 固相中的扩散

3．7．1 固体扩散的微观方式

3．7．2 扩散系数的微观表达

3．7．3 自扩散

3．7．4 离子晶体中的扩散

3．7．5 柯肯达尔效应和达肯方程

3．7．6 扩散系数的影响因素

3．8 快离子导体的导电原理

3．8．1 快离子导体的分类

3．8．2 结构条件

3．8．3 离子传导及扩散

参考文献

第4章 对流传质的基本概念

4．1 流体边界层理论

4．1．1 速度边界层

4．1．2 边界层动量积分方程

4．2 浓度边界层

4．2．1 对流传质方程

4．2．2 平板上对流传质的近似解

4．2．3 平板上层流传质问题的分析求解（精确解）

4．2．4 圆管内的层流传质

4．3 质量、动量和热量传递的相关准则数

4．4 湍流边界层的质量传递

4．4．1 湍流边界层的三传系数

4．4．2 质量、动量和热量传递的类比

4．5 对流传质系数经验公式

参考文献

第5章 气-固反应动力学

5．1 吸附与脱附

5．1．1 物理吸附和化学吸附

5．1．2 固体表面吸附规律——吸附等温式

5．2 表面催化反应动力学分析

5．2．1 经历的动力学步骤

5．2．2 表面催化反应条件

5．2．3 表面催化动力学

5．3 致密颗粒与气体间的反应

5．3．1 未反应核模型及反应动力学处理的一般方法

5．3．2 动力学分析

5．4 多孔颗粒与气体反应

5．4．1 界面化学反应控制

5．4．2 空隙扩散控制

5．4．3 界面化学反应和空隙扩散混合控制

5．5 气-固反应研究方法

5．6 化学气相沉积动力学分析

5．6．1 化学气相沉积简介

5．6．2 化学气相沉积的热力学分析

5．6．3 表面扩散

5．6．4 CVD反应过程动力学分析

5．6．5 CVD反应装置的选择

参考文献

第6章 液-固反应动力学

6．1 电极反应

6．1．1 ""电极/溶液""界面的基本性质

6．1．2 采用理想极化电极研究""电极/溶液""界面

6．1．3 ""电极/溶液""界面的发展

6．1．4 电化学极化（电荷转移步骤动力学）

6．1．5 浓度极化概念

6．1．6 理想稳态扩散条件的电流密度

6．1．7 稳态对流传质控制下的电流密度

6．1．8 旋转圆盘电极

6．1．9 稳态浓度极化过电位与极化曲线

6．1．10 电迁移传质对稳态电流的影响

6．1．11 非稳态扩散过程

6．1．12 浓度极化和电化学极化共同作用影响

6．2 晶体生长动力学

6．2．1 相变驱动力——过饱和度和过冷度

6．2．2 均相形核热力学和动力学

6．2．3 非均匀（异相）形核

6．2．4 晶体生长的输运过程

6．2．5 晶体生长界面结构理论模型

6．2．6 晶体生长界面动力学

参考文献

第7章 固相反应

7．1 一般动力学过程

7．1．1 固-固界面反应动力学控制

7．1．2 扩散动力学控制

7．2 固-固相反应速率的影响因素

7．2．1 反应物化学组成与结构的影响

7．2．2 反应物颗粒尺寸及分布的影响

7．2．3 反应温度、压力和气氛的影响

7．2．4 矿化剂及其他影响因素

7．2．5 反应物活性

7．2．6 力学化学效应

7．3 共析相变

7．3．1 共析相变

7．3．2 共析体相变的形核

7．3．3 共析体相变的形核后长大

7．4 固相烧结

7．4．1 烧结的定义与分类

7．4．2 烧结过程

7．4．3 烧结过程推动力

7．4．4 烧结模型

7．4．5 固相烧结动力学

参考文献

材料动力学是研究材料制备和应用过程的基本动力学规律、原理及研究方法的一门学问。李静波、金海波主编的《材料动力学理论》首先介绍了化学反应动力学和传质理论的基础知识，在此基础上重点阐述了吸附与脱附、气－固反应、液－固反应和固－固反应的基本动力学规律，结合上述动力学理论对催化过程、固体电解质导电、电池电极行为、化学气相沉积、凝固、晶体生长、相变、固相烧结等与材料应用和制备技术密切相关的动力学过程予以分析和理解。《材料动力学理论》着重培养学生利用动力学原理和分析方法正确理解科研生产过程中的实验现象，进而解决实际科研问题的能力，强调科学性和实用性。

《材料动力学理论》既可以作为材料科学与工程及相关专业的材料动力学课程的本科和研究生教材，也可以供从事材料研究、生产和使用的科技人员参考。

结构动力学理论及其在地震工程中的应用基本信息

书 名: 结构动力学理论及其在地震工程中的应用

作　者：（美）肖帕（Chopra,A.K.）

出版社： 清华大学出版社

出版时间： 2009-6-1

ISBN: 9787302202189

开本： 16开

定价: 90.00元

结构动力学理论及其在地震工程中的应用内容简介

《结构动力学——理论及其在地震工程中的应用》是当今结构动力学方面的一本权威著作，目前美国土木工程学科的主流教材。

本书对结构动力学的基本知识、基础理论给予了系统、全面的阐述，内容深入浅出、循序渐进，在系统介绍基本理论知识的同时，密切结合地震工程的实践，对理论研究和工程应用，乃至抗震设计规范中的一些重要的结构动力学问题都给予了重点介绍，充分体现了理论联系实际的风格。书中还配有相当数量的例题，对掌握和理解结构动力学、地震工程学都会有很大帮助。

“第5版”特别介绍了国际地震工程尤其是结构抗震学科在这段时期的发展趋势，除新增加了“第22章”介绍十余年来基于性态的抗震设计理论的研究成果之外，并对大量章节进行了修订和补充，新增了国际上4部重要的抗震设计规范在这期间或新增加或新修改的内容。这些从结构动力学的角度增加的前沿内容，是在其他著作中或在规范本身内容中很难获得的背景知识，对从事抗震设计的广大设计人员和师生弥足珍贵。

结构动力学理论及其在地震工程中的应用编辑推荐

本书特色

·本书是美国土木工程专业新一代主流教材。

·本书作者Anil K. Chopra教授为加州大学伯克利分校新生代教授和学科带头人、国际顶尖学者，目前担任国际著名学术刊物《地震工程与结构动力学》（Earthquake Engineering and Structural Dynamics）主编。

·本书具有基本知识系统而全面、结合地震工程密切的特色，并辅以大量例题，适合我国高校作为原版教材使用。

结构动力学理论及其在地震工程中的应用图书目录

PARTⅠ SINGLE-DEGREE-OF-FREEDOM SYSTEMS

1 Equations of Motion,Problem Statement,and Solution Methods

2 Free Vibration

3 Response to Harmonic and Periodic Excitations

4 Response to Arbitrary,Step,and Pulse Excitations

5 Numerical Evaluation of Dynamic Response

6 Earthquake Response of Linear Systems

7 Earthquake Response of inelastic Systems

8 Generalized Single-Degree-of-Freedom Systems

PARTⅡ MULTI-DEGREE-OF-FREEDOM SYSTEMS

9 equations of Motion,Problem Statement,and Solution Methods

10 Free Vibration

11 Damping in Structures

12 Dynamic Analysis and Response of Linear Systems

13 Earthquake Analysis ofLinear Systems

14 Reduction ofDegrees of Freedom

15 Numerical Evaluation of Dynamic Response

16 Systems with Distributed Mass and Elasticity

17 introduction to the Finite Element Method

PARTⅢ EARTHQUAKE RESPONSE AND DESIGN OF MULTISTORY BUILDINGS

18 Earthquake Response of Linearly Elastic Buildings

19 Earthquake Response of lnelastic Buildings

20 Earthquake Dynamics of Base-lsolated Buildings

21 Structural Dynamics in Building Codes

APPENDLXA FREQUENCY-DOMALN METHOD OF RESPONSE ANALYSLS

APPENDLXB NOTATION

APPENDLXC ANSWERS TO SELECTED PROBLEMS

Index

1.分子机械动力学的研究：作为纳米科技的一个分支，分子机械和分子器件的研究工作受到普遍关注。如何针对纳机电系统(NEMS)器件建立科学适用的力学模型，成为解决纳米尺度动力学问题的瓶颈。分子机械是极其重要的一类NEMS器件．分为天然的与人工的两类。人工分子机械是通过对原子的人为操纵，合成、制造出具有能量转化机制或运动传递机制的纳米级的生物机械装置。由于分子机械具有高效节能、环保无噪、原料易得、承载能力大、速度高等特点，加之具有纳米尺度，故在国防、航天、航空、医学、电子等领域具有十分重要的应用前景，因而受到各发达国家的高度重视。已经成功研制出多种分子机械，如分子马达、分子齿轮、分子轴承等。但在分子机械实现其工程化与规模化的过程中， 由于理论研究水平的制约，使分子机械的研究工作受到了进一步得制约。 分子机械动力学研究的关键是建立科学合理的力学模型。分子机械动力学采用的力学模型有两类，第一类是建立在量子力学、分子力学以及波函数理论基础上的离散原子作用模型。在该模型中，依据分子机械的初始构象，将分子机械系统离散为大量相互作用的原子，每个原子拥有质量，所处的位置用几何点表示。通过引入键长伸缩能，键角弯曲能，键的二面角扭转能，以及非键作用能等，形成机械的势能面，使系统总势能最小的构象即为分子机械的稳定构象。采用分子力学和分子动力学等方法，对分子机械的动态构象与运动规律进行计算。从理论上讲，该模型可以获得分子机械每个时刻精确的动力学性能，但计算T作量十分庞大，特别是当原子数目较大时，其计算工作量是无法承受的。第二类模型为连续介质力学模型。该模型将分子机械视为桁架结构，原子为桁架的节点，化学键为连接节点的杆件，然后采用结构力学中的有限元方法进行动力学分析。该模型虽然克服了第一类模型计算量庞大的缺陷，但无法描述各原子中电子的运动状态，故没有考虑分子机械的光、电驱动效应和量子力学特性．所以在此模型上难以对分子机械实施运动控制研究。有学者提出将量子力学中的波函数、结构力学中的能量函数以及机构学中的运动副等理论结合，建立分子机械动力学分析的体铰群模型。在该模型中，将分子机械中的驱动光子、电子、离子等直接作用的原子以及直接构成运动副的原子称为体，联接体的力场称为铰，具有确切构象的体铰组合称为群。将群视为相对运动与形变运动相结合的杆件．用群间相对位置的变化反应分子的机械运动，而群的形变运动反映分子构象的变化，借助坐标凝聚对群进行低维描述。该模型的核心思想来自于一般力学中的子结构理论和模态综合技术。

2.往复机械的动力学分析及减振的研究：机械产生振动的原因，大致分为两种，一种是机械本身工作时力和力矩的不平衡引起的振动，另一种是由于外力或力矩作用于机架上而引起机械的振动。下面只研究机械本身由于力和力矩的不平衡而引起的振动问题。往复机械包含有大质量的活塞、联杆等组成的曲柄-活塞机构，这些大质量构件在高速周期性运动时产生的不平衡力和气缸内的燃气压力或蒸气压力的周期性变化构成了机器本身和基础的振动。这样产生的振动通过机架传给基础。此振动只要采用适当的方法克服不平衡力这一因素，便可减小振动。然而由曲柄轴的转动力矩使机架产生的反力而引起的振动将是最难解决的问题。 通过一系列的动力学分析，将产生新的减小振动的思路，即想法将往复机械工作时产生的惯性力和力矩的不平衡性，尽量在发动机内部加以平衡解决，使其不传给机架。以往解决平衡的办法是在曲柄轴中心线另一侧加上适当配重即可平衡，对多缸发动机虽然也可按同样办法来处理，但比较麻烦，且发动机结构笨大。由曲柄-活塞动力学分析可知，若作用于往复机械的力之总和等于零(静平衡条件)和上述作用力对任意点的力矩之总和等于零(动平衡条件)，则作用于往复机械的力和力矩就完全平衡。从理论分析上是可行的，在实际应用上也是可以实现的，即对于多缸发动机的平衡，只要合理安排曲柄角位置和适当选择曲柄、连杆、活 塞构件的质量，则可完全满足关于转动质量的两个平衡条件，因而可达到减小整机振动的目的。

3.机械系统的碰撞振动与控制的研究：机械系统内部或边界间隙引起的碰撞振动是机械动力学的研究热点之一。该领域研究成果有：

(1)碰撞振动的间断和连续分析，包括稳定性分析、奇异性问题、擦边诱发分叉、非线性模态等研究； (2)碰撞振动控制，特别是不连续系统的控制方法和控制混沌碰撞振动；

(3)碰撞振动分析的数值方法；

(4)碰撞振动实验研究。 在稳态运行环境下，机械系统内部或边界上的间隙通常使系统产生碰撞振动， 即零部件间或零部件与边界间的往复碰撞。这会造成有害的动应力、表面磨损和高频噪声，严重影响产品的质量。在当代高技术的机电系统中，碰撞振动有时会成为影响系统性能的主要因素。

例如：

(1)在由机器人完成的柔顺插入装配中，为避免轴、孔对中误差而引起卡阻，需要同时控制操作器的位置和它与环境间的作用力。这类柔顺操作器的关键部分由弹性元件、应变测量模块及力反馈电路组成，通过控制弹性元件的变形， 产生对负载变化非常敏感的控制力。操作器研制的难点之一是，传动误差扰动经过间隙环节后成为极复杂的运动，对高灵敏度操作器的动力学特性产生影响。

(2)大型航天器中许多大柔性结构(如空间站的天线、太阳能电池帆板)需要在太空轨道装配或自动展开，为此，在关节(或套筒)中留有一定间隙。虽然这些间隙与结构尺寸相比很小，但因关节数目很多而使整个结构呈明显的松动，其振动特性变得非常复杂。另外，这类结构往往还受主动控制， 间隙显著增加了控制的难度。 因此，深入研究间隙引起的碰撞振动，才能在高技术机电系统的设计阶段把握其动力学特性，避免后继阶段的大挫折。由于碰撞振动系统是复杂的非线性动力学系统，对它的研究既有理论难度又有重要工程实际意义，得到普遍关注。

4.流体动力学在流体机械领域中的应用：空气、水、油等易于流动的物质被统称为流体。在力的作用下，流体的流动可引起能量的传递、转换和物质的传送。利用流体进行力的传递、进行功和能的转换的机械，被称为流体机械。流体力学就是一门研究流体流动规律，以及流体与固体相互作用的一门学科，研究的范围涉及到风扇的设计，发动机内气体的流动以及车辆外形的减阻设计，水利机械的工作原理，输油管道的铺设，供水系统的设计，乃至航海、航空和航天等领域内动力系统和外形的设计等。计算流体动力学（CFD），就是建立在经典流体动力学与数值计算方法基础之上的一门新型学科。CFD 应用计算流体力学理论与方法，利用具有超强数值运算能力的计算机，编制计算机运行程序，数值求解满足不同种类流体的流动和传热规律的质量守恒、动量守恒和能量守恒三大守恒规律，及附加的各种模型方程所组成的非线性偏微分方程组，得到确定边界条件下的数值解。CFD 兼有理论性和实践性的双重特点，为现代科学中许多复杂流动与传热问题提供了有效的解决方法。

5.转子动力学理论与机械故障诊断技术：以风力发电机组、水力发电机组等大型能源装备、航天器、航空发动机、汽车等机械系统为研究对象，进行转子动力学、机械故障诊断、振动主动控制等方面的研究。对带有旋转机械中常见的动静件碰摩、部件松动、转轴裂纹等故障的转子系统的非线性动力学行为进行理论与实验研究，发展了转子轴承系统非线性动力学理论。开展了动静件碰摩、转轴裂纹等旋转机械常见故障的诊断与定位，非线性系统在线辨识技术、神经网络、专家系统、小波分析等方法的研究，在国际上较早地和较系统、全面地分析了旋转机械常见故障的动力学机理，所开发的水轮发电机组和汽轮发电机组状态监测和故障诊断系统已安装在大量的机组上，为电力行业的安全生产做出了贡献。

6.航天器动力学及智能结构技术：为了解决对含间隙展开与分离机构的全局(解锁－展开－锁定)动力学预测仿真的难题，引入单边约束和变拓扑结构理论，研究了含间隙展开机构多体动力学建模方法，基于ADAMS软件平台编制了卫星-火箭分离动力学仿真模拟系统和太阳电池阵动力学仿真模拟系统，该项技术已用于星箭解锁分离、战略导弹级间段分离、大型整流罩解锁－抛离、空间站伸展机构展开-锁定等的全局预测仿真模拟。探索研究了智能材料结构机构设计理论与方法，主要解决智能元件和典型智能机构设计与分析问题。设计了一种具有感知和驱动功能的压电主动杆；研究了典型智能材料元件（压电双晶片、SMA差动弹簧驱动器、主动杆等）的机电耦合特性；研制了3种智能材料元件驱动的组合式机构：压电驱动的微动机器人、SMA驱动的柔性手爪和压电双晶片驱动的步进转动机构；进行了采用智能材料实现飞行器的变构型研究。

结构动力学理论及其在地震工程中的应用基本信息

结构动力学(理论及其在地震工程中的应用第2版)

作　者： (美)乔普拉|译者:谢礼立//吕大刚

出 版 社： 高等教育出版社

出版时间： 2007年01月

版　次： 1

印刷时间： 2007年01月

开　本： 4

I S B N ： 9787040202182

结构动力学理论及其在地震工程中的应用内容简介

原书Dynamics of Strutures：Theory and Applications EarthguakeEnginering，Second Editin是当今结构动力学方面的权威著作，是目前美国土木工程专业新一代的主流教材。作者Anil K．Chopra教授为加州大学伯克利分校(UC Berkeley)新生代教授和学科带头人，国际顶尖学者，目前担任国际著名学术刊物《地震工程与结构动力学》(Earthquake Engineeringand Structural Dynamics)主编。

原书是Chopra教授在第一版基础上修订、补充新的研究成果之后完成的，对结构动力学的基本知识、基础理论给予了系统、全面的阐述，内容深入浅出、循序渐进，在系统介绍基本理论知识的同时，密切结合地震工程的实践，对理论研究、工程应用乃至抗震设计规范中一些重要的结构动力学问题都给予了重点介绍，充分体现了理论联系实际的风格。书中还配有相当数量的例题，对掌握和理解结构动力学以及地震工程学都会有很大的帮助。

本书为其中文翻译版，由哈尔滨工业大学谢礼立院士、吕大刚教授等多名教师翻译而成。本书可以作为土木工程专业和地震工程专业的研究生或高年级本科生的教科书，也可以作为相关专业教师和研究工作者、特别是那些想涉足结构动力学这门知识的工程设计人员的自学参考书。

结构动力学理论及其在地震工程中的应用本书目录

中文版序言

英文版序言

第一版前言

第二版前言

致谢

第1章 运动方程、问题表述和求解方法

§1．1 简单结构

§1．2 单自由度体系

§1．3 力一位移关系

§1．4 阻尼力

§1．5 运动方程：外力

§1．6 质量一弹簧一阻尼器系统

§1．7 运动方程：地震激励

§1．8 问题表述与单元力

§1．9 静力和动力反应的联合

§1．10 微分方程的求解方法

§1．1l 单自由度体系的学习：内容的安排

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附录l 弯曲单元的刚度系数

习题

第2章 自由振动

§2．1 无阻尼自由振动

§2．2 粘滞阻尼自由振动

§2．3 自由振动中的能量

§2．4 库仑阻尼自由振动

习题

第3章 对谐振激励和周期激励的反应

第一部分：粘滞阻尼体系的基本解

§3．1 无阻尼体系的谐振动

§3．2 具有粘滞阻尼的谐振动

第二部分：粘滞阻尼体系的应用

§3．3 对激振器的反应

§3．4 根据谐振试验确定固有频率和阻尼

§3．5 力的传递与隔振

§3．6 对地面运动的反应与隔振

§3．7 振动测量仪器

§3．8 粘滞阻尼耗散的能量

§3．9 等效粘滞阻尼

第三部分：非粘滞阻尼体系

§3．10 具有率无关阻尼的谐振动

§3．11 具有库仑摩擦的谐振动

第四部分：对周期激励的反应

§3．12 F0urier级数表示

§3．13 对周期力的反应

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附录3 四坐标对数图纸

习题

第4章 对任意激励、阶跃激励和脉冲激励的反应

第一部分：对任意时变力的反应

§4．1 对单位脉冲的反应

§4．2 对任意激励的反应

第二部分：对阶跃力和斜坡力的反应

§4．3 阶跃力

§4．4 斜坡力或线性递增力

§4．5 具有有限上升时间的阶跃力

第三部分：对脉冲激励的反应

§4．6 求解方法

§4．7 矩形脉冲力

§4．8 半周正弦脉冲力

§4．9 对称三角形脉冲力

§4．10 脉冲形状的影响和对短脉冲的近似分析

§4．11 粘滞阻尼的影响

§4．12 对地面运动的反应

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习题

第5章 动力反应的数值计算

§5．1 时间步进法

§5．2 基于激励插值的方法

§5．3 中心差分法

§5．4 Newmark法

§5．5 稳定性与计算误差

§5．6 非线性反应分析：中心差分法

§5．7 非线性反应分析：Newmark法

进一步阅读

习题

第6章 线性体系的地震反应

§6．1 地震激励

§6．2 运动方程

§6．3 反应量

§6．4 反应时程

§6．5 反应谱的概念

§6．6 位移反应谱、伪速度反应谱和伪加速度反应谱

§6．7 根据反应谱确定结构峰值反应

§6．8 反应谱的特征

§6．9 弹性设计谱

§6．10 设计谱与反应谱的比较

§6．11 设计谱与反应谱的区别

§6．12 速度反应谱和加速度反应谱

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附录6 1940年E1 Centro地面运动

习题

第7章 非弹性体系的地震反应。

§7．1 力一变形关系

§7．2 标准屈服强度、屈服强度折减系数和延性系数

§7．3 运动方程和控制参数

§7．4 屈服的影响

§7．5 屈服位移反应谱和屈服强度反应谱

§7．6 根据反应谱确定屈服强度和位移

§7．7 屈服强度一延性关系

§7．8 屈服和阻尼的相对影响

§7．9 耗散的能量

§7．10 耗能装置

§7．11 非弹性设计谱

§7．12 设计谱的应用

§7．13 设计谱和反应谱的比较进一步阅读

习题

第8章 广义单自由度体系

§8．1 广义单自由度体系

§8．2 刚体集合

§8．3 具有分布质量和弹性的体系

§8．4 集中质量体系：剪切型建筑物

§8．5 用Rayleigh法求固有振动频率

§8．6 形函数的选择

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附录8 刚体的惯性力

习题

第9章 运动方程、问题表述和求解方法

§9．1 简单体系：两层剪切型建筑物

§9．2 线性体系的一般性方法

§9．3 静力凝聚

§9．4 平面(或对称平面)体系：地面运动

§9．5 非对称平面建筑物：地面运动

§9．6 对称平面建筑物：扭转激励

§9．7 多点支座激励

§9．8，非弹性体系

§9．9 问题表述

§9．10 单元力

§9．1l 运动方程的求解方法：概要

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第10章 自由振动

第一部分：固有振动频率和振型

§10．1 无阻尼体系

§lO．2 固有振动频率和振型

§10．3 振型矩阵和谱矩阵

§10．4 振型的正交性

§10．5 振型正交性的解释

§10．6 振型的正则化

§10．7 位移的振型展开

第二部分：自由振动反应

§10．8 自由振动方程的解：无阻尼体系

§10．9 有阻尼体系的自由振动

§10．10 自由振动方程的解：经典阻尼体系

第三部分：振动特性的计算

§10．1l 特征值问题的求解方法

§10．12 Rayle培h商

§10．13 逆向量迭代法

§10．14 移位向量迭代：首选的方法

§10．15 将k∮=ω2m∮变换为标准形式

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习题

第11章 结构中的阻尼

第一部分：试验数据和推荐的振型阻尼比

§11．1 Millikan图书馆大楼的振动特性

§11．2 振型阻尼比的估计

第二部分：阻尼矩阵的建立

§11．3 阻尼矩阵

§11．4 经典阻尼矩阵

§11．5 非经典阻尼矩阵

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习题

第12章 线性体系的动力分析和反应

第一部分：两自由度体系

§12．1 无阻尼两自由度体系的分析

§12．2 吸振器和调谐质量阻尼器

第二部分：振型分析

§12．3 无阻尼体系的振型方程

§12．4 有阻尼体系的振型方程

§12．5 位移反应

§12．6 单元力

§12．7 振型分析小结

第三部分：振型反应贡献

§12．8 激励向量p(t)=sp(t)的振型展开

§12．9 对于p(t)sp(t)的振型分析

§12．10 振型贡献系数

§12．11 振型反应和所需振型数目

第四部分：特殊分析方法

§12．12 静力校正法

§12．13 振型加速度叠加法

§12．14 非经典阻尼体系的分析

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习题

第13章 线性体系的地震分析

第一部分：反应时程分析

§13．1 振型分析

§13．2 具有对称平面的多层建筑物

§13．3 具有非对称平面的多层建筑物

§13．4 平面对称建筑物的扭转反应

§13．5 对多点支座激励的反应分析

§13．6 结构的理想化与地震反应

第二部分：反应谱分析

§13．7 根据地震反应谱求峰值反应

§13．8 具有对称平面的多层建筑物

§13．9 具有非对称平面的多层建筑物

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习题

第14章 自由度的缩减

§14．1 运动学约束

§14．2 在选定自由度上的集中质量法

§14．3 Rayleigh"para" label-module="para">

§14．4 Ritz向量的选择

§14．5 应用Ritz向量的动力分析

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习题

第15章 动力反应的数值计算

§15．1 时间步进法

§15．2 非经典阻尼线性体系的分析

§15．3 非线性体系的分析

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习题

第16章 具有分布质量和弹性的体系

§16．1 无阻尼运动方程：作用力

§16．2 无阻尼运动方程：支座激励

§16．3 固有振动频率和振型

§16．4 振型的正交性

§16．5 强迫动力反应的振型分析

§16．6 地震反应时程分析

§16．7 地震反应谱分析

§16．8 分析实际体系时的难点

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习题

第17章 有限单元法初步

第一部分：Rayleigh"para" label-module="para">

§17．1 利用能量守恒建立方程

§17．2 利用虚功建立方程

§17．3 Rayleigh"para" label-module="para">

第二部分：有限单元法

§17．4 有限单元近似

§17．5 分析方法

§17．6 单元自由度和插值函数

§17．7 单元刚度矩阵

§17．8 单元质量矩阵

§17．9 单元(作用)力向量

§17．10 有限单元解与精确解的比较

§17．1l 结构性连续体的动力分析

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习题

第Ⅲ篇 多层建筑物的地震反应与设计

第18章 线弹性建筑物的地震反应

§18．1 所分析的体系、设计谱和反应量

§18．2 和p对反应的影响

§18．3 振型贡献系数

§18．4 r对高阶振型反应的影响

§18．5 p对高阶振型反应的影响

§18．6 高阶振型反应沿高度的变化

§18．7 包括多少阶振型

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第19章 非弹性建筑物的地震反应

§19．1 允许延性和延性需求

§19．2 具有弱或软首层的建筑物

§19．3 按规范侧向力分布设计建筑物

§19．4 局限范围

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附录19 多层建筑的特性

第20章 基底隔震建筑物的地震动力学

§20．1 隔震系统

§20．2 基底隔震的单层建筑物

§20．3 基底隔震的有效性

§20．4 基底隔震的多层建筑物

§20．5 基底隔震的应用

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第21章 建筑规范中的结构动力学

第一部分：建筑规范与结构动力学

§21．1 国际建筑规范(美国)2000

§21．2 加拿大国家建筑规范1995

§21．3 墨西哥联盟区规范1993

§21．4 欧洲规范8

§21．5 建筑规范中的结构动力学

第二部分：对建筑规范的评价

§21．6 基底剪力

§21．7 层间剪力和等效静力

§21．8 倾覆力矩

§21．9 结语

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附录A 反应分析的频域方法

A1 复频反应函数

A2 对周期激励的反应

A3 对任意激励的反应

A4 复频反应与单位脉冲反应之间的关系

A5 离散FOURIER变换方法

A6 在经典DFT解答中可能的误差

A7 改进的DFT解答

A8 多自由度体系

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附录B 符号表

附录C 部分习题的答案

中英文名词对照

单位

翻译说明 2100433B