结构动力学（第3版）

绪论

第1章单自由度系统

1.1 引言

1.2单自由度系统的振动微分方程（运动方程）

1.3无阻尼自由振动

1.4有阻尼自由振动

1.5简谐激振

1.6周期激振

1.7单位脉冲激振和单位阶跃激振

1.8任意激振

1.9阻尼

习题

附录重点内容辅助教学程序

第2章多自由度系统

2.1多自由度系统建模

2.2多自由度系统无阻尼自由振动

2.3多自由度系统的受迫振动

2.4刚体模态和重特征值系统分析

习题

第3章连续体结构振动的精确解法

3.1直杆的纵向振动

3.2圆轴的扭转振动

3.3梁的横向自由振动

3.4板的横向自由振动

3.5连续体主振型的正交性

3.6连续体的受迫振动

3.7旋转结构振动

习题

第4章连续体结构振动的近似解法

4.1基于假设振型的近似解法

4.2连续体结构动力学的离散化方法

习题

第5章结构动力学中常用的数值方法

5.1结构动特性数值解法

5.2结构动力响应的数值解法

5.3结构动力响应数值算法性能分析

习题

附录动特性和动响应计算辅助教学程序

第6章动态子结构方法

6.1 引言

6.2固定界面模态综合法

6.3 自由界面模态综合法

6.4其他方法

第7章非线性振动

7.1 引言

7.2相平面法——定性方法

7.3摄动法

7.4等效线性化方法

7.5谐波平衡法

7.6多尺度方法

7.7非线性系统的受迫振动

7.8 自激振动

7.9混沌

7.10非线性振动的数值方法

第8章随机振动

8.1 引言

8.2随机过程的幅域描述

8.3随机过程的时域描述

8.4随机过程的频域描述

8，5随机过程的运算

8.6单自由度系统的随机响应

8.7多自由度系统的随机响应

8.8随机Ⅱ向应分析的虚拟激励方法

8.9连续系统的随机响应

习题

附录1例8.8单自由度系统响应自相关函数计算用积分

附录2计算频响函数类函数平方的积分

第9章模态分析与参数辨识

9.1 引言

9.2复模态理论

9.3导纳圆辨识方法

9.4非线性优化方法

9.5 Ibrahim时域法（ITD法）

9.6随机减量法

9.7最小二乘复指数法（Prony法）

9.8动态荷载识别

9.9结构数学模型修改

9.10结构动态特征灵敏度分析

第10章振动测试技术

10.1 引言

10.2传感器与前置放大器

10.3单自由度系统动态特性参数的测试技术

10.4激振方法与激振设备

10.5数字信号分析仪的原理与使用

10.6几个专题

10.7 模态分析与试验及其在典型航天器结构中的应用

第11章振动控制

11.1 引言

11.2隔振

11.3动力吸振

11.4黏弹性阻尼减振

11.5振动主动控制

参考文献2100433B

主要讲述结构动力学领域的主要内容及最新科学技术成果，涵盖了线性假设下的结构动力学正反两方面的主要问题，包括单自由度、多自由度及连续体系统的确定性振动及随机振动分析的解析方法，结构动特性及动响应计算的数值方法，复杂结构动力学子结构方法，模态参数识别、动态荷载识别及有限元模型修正方法，振动测试技术、振动控制等，还简介了非线性振动。部分主要内容配有对应的辅助教学程序，以利于学生自学和实际应用。

可作为高等学校力学类、航空航天、机械和动力、土木建筑、船舶海洋工程专业本科生和研究生的教材，也可供有关工程技术人员参考。

本书第2版自2008年问世至今已经走过6个年头，承蒙很多高校材料力学教学第一线的老师和同学以及业余读者的关爱和支持，已经连续印刷了10次。 2012年获得清华大学优秀教材特等奖；同年，相应的教学成果获得北京市高等学校优秀教学成果一等奖。2012年本书第3版被列入 “十二五”普通高等教育本科国家级规划教材；2013年被批准为清华大学“985”三期名优教材建设项目立项。

最近的6年里，著者秉承不断提高课程重量、着力培养学生创新思维能力的教育与教学理念，先后在清华大学、南京航空航天大学、北京工业大学以及北京邮电大学从事“材料力学”研究型教学的研究与实践，坚持全过程讲授这门课程，授课对象每年约200名。在同事和同学们的支持与帮助下，对于教育和教学改革又有了一些新的体会和收获。材料力学（第3版）将着重反映6年来我们在研究型教学方面所取得的成果。主要有: 怎样在基于普遍提高教学质量的基础上，培养学生的创新思维能力；怎样提高课程的吸引力，增强课程教学的学术性；怎样挖掘基本教学内容的深度；怎样对传统内容中的某些概念、理论和方法加以改革和更新，突出挑战性。基于此，本书第3版修订的主要内容有以下几方面。

第一，调整了部分章节，将材料的力学性能从“第2章 轴向载荷作用下杆件的材料力学问题”中独立出来，形成“第3章 常温静载下材料的力学性能”； 重写了“剪力图与弯矩图”作为第6章；将原来的第6章分为3章: “第7章 平面弯曲正应力分析与强度设计”和“第8章 弯曲剪应力分析与弯曲中心的概念”以及“第9章 斜弯曲、弯曲与拉伸或压缩同时作用时的应力计算与强度设计”；将原来的第8章分为: “ 应力状态与应变状态分析”和“一般应力状态下的强度设计准则及其工程应用”，分别列为第11章和12章；将原来的12章也分为两章: “动载荷与动应力概述”和“疲劳强度与构件寿命估算概述”，分别列为第16章和第17章。

第二，增加了部分教学内容，主要有: 部分非金属材料的力学性能；梁的位移叠加法中的逐段刚化法；应变分析；细长压杆实验结果；线性累积损伤与疲劳寿命估算等。

第三，将力系简化的方法引入横截面的内力分析，改革传统剪力图与弯矩图的画法。

第四，正确处理变形与位移概念的联系与区别，将确定梁的转角和挠度的章节名改为“梁的位移分析与刚度设计”。

第五，在部分章节引入“反问题”: 相对于正问题，反问题的解答不是唯一的，通过对于反问题的思考，一方面可以加深对于正问题的理解；另一方面可以激励创新思维。

第六，在部分章节设计了“开放式思维案例”作为学生课外学习和研究的资源。最近几年的教学实践表明，这对于刺激思维鼓励创新是一种有效的措施。材料力学（第3版）第七，增加了若干工程案例以及灾难性工程事故的力学解析。

第八，增加和改变了部分例题和习题。

随着课程研究型教学在更多高校开展、深入和发展，材料力学的课程教学以及教材建设还会遇到一些新问题，我们将一如既往地坚持“在教学中研究，在研究中教学”，以不断提高人才培养质量为己任，在教学实践的基础上，不断提高材料力学教材的质量。

这一版的初稿于2012年下半年—2013年上半年在国内完成；2013年7—8月在加拿大多伦多定稿。定稿期间，得到旅加的赵渊先生和范心明女士的大力支持和协助，在本书出版之际，著者谨表诚挚谢意。

诚挚地感谢广大读者对本书的关爱，希望大家对本书的缺点和不足提出宝贵意见。

范钦珊2014.1.11

• 课程资源

《建筑CAD（第3版）》数字课程的数字化资源为教材配套图纸CAD文件、工程案例、拓展模块等。

《建筑CAD（第3版）》配有二维码资源。

《Ansys入门（第3版）》是中国电力出版社出版的书籍。

序

第1章 CAE及ANSYS概述

1.1 计算机辅助分析概论

1.2 有限元素法简介

1.3 ANSYS软件结构

1.4 ANSYS软件界面说明

1.5 ANSYs0nLineHelp系统 2100433B