结构动力学及其在航天工程中的应用

图书标准信息

• 作者 邱吉宝、张正平、向树红、李海波 著
• 出版社 中国科学技术大学出版社
• 出版时间 2015-01
• 版次 1
• ISBN 9787312036255
• 定价 180.00元
• 装帧 精装
• 开本 16开
• 纸张 胶版纸
• 页数 809页
• 字数 1137千字
• 正文语种 简体中文

【内容简介】

本书系统地介绍了结构动力学的基本原理、计算方法与试验技术，包括：复杂结构多自由度系统运动方程的建立方法，多自由度系统特别是自由度数很大系统的振动分析方法，复杂结构动力学问题的工程解决方法，确定的线性结构系统在随机激励作用下随机响应的分析方法；同时，结合作者的研究成果和实践经验，以航天飞行器为研究对象，介绍结构动力学在航天工程中的应用，包括：运载火箭结构动力学建模技术，航天飞行器动态响应（载荷）分析技术，全箭模态试验、振动试验、多维振动试验技术以及结构动态试验仿真技术，以增进解决工程问题的能力. 本书可供航空、航天、海洋、交通、机械、建筑、化工、能源等领域的工程设计人员、研究人员、本科生、研究生、大学教师参考。

【作者简介】

第一作者——邱吉宝，中国航天科技集团研究员，浙江大学、中国科学技术大学、南昌大学兼职教授， 英国威尔士大学加的夫工程学院客座教授，中国工程物理研究院总体工程研究所客座研究员，《力学学报》、《振动工程学报》、《宇航学报》、《强度与环境》编委，中国力学学会计算力学专业委员会委员。

【目录】

序1

序2

序3

前言

 

第1章 复杂结构动力学概述(1)

1.1结构动力学研究的基本内容(1)

1.2动态载荷(4)

1.3数学模型(4)

1.4结构动力学试验(7)

1.5航天器动态设计方法(8)

1.6航天器结构振动与控制系统的耦合(17)

 

第2章 单自由度系统振动(19)

2.1自由振动(19)

2.2简谐激励的响应分析(27)

2.3周期激励的响应(33)

2.4任意激励的响应时域分析(35)

2.5任意激励的响应频域分析(38)

 

第3章 连续系统的振动(41)

3.1连续系统与离散系统的关系(41)

3.2杆的纵向振动(44)

3.3梁的横向振动(56)

3.4板的横向振动(86)

3.5弹性动力学(102)

 

第4章 多自由度系统运动方程(111)

4.1直接法(113)

4.2离散系统的拉格朗日方程与哈密顿原理(120)

4.3连续系统能量泛函变分原理及其近似方法(133)

4.4有限元法(168)

4.5方差泛函变分原理与假设模态加权残值法(179)

4.6差分法(205)

4.7迁移矩阵法(206)

 

第5章 多自由度系统的振动(213)

5.1无阻尼系统的固有频率(214)

5.2标准特征值与广义特征值问题(216)

5.3主模态（主振型）的正交性(224)

5.4无阻尼系统模态坐标解耦方程(246)

5.5无阻尼系统对初始条件的响应(252)

5.6无阻尼系统对简谐激振的稳态响应(256)

5.7无阻尼系统对任意激振的响应(261)

5.8经典黏性阻尼系统振动(266)

5.9一般黏性阻尼系统振动——状态空间法(283)

5.10一般黏性阻尼系统振动——物理空间法(305)

5.11一般黏性阻尼系统振动拉普拉斯变换法(337)

5.12具有结构阻尼的多自由度系统振动(343)

5.13直接积分法(345)

 

第6章 实用的结构动力学分析方法(358)

6.1结构动力学问题求解方法(359)

6.2模态截断法(370)

6.3基础激励结构动力学问题求解新方法(385)

6.4凝聚法(397)

6.5瑞利法与里茨法(405)

6.6矩阵迭代法(414)

6.7子空间迭代法(420)

 

第7章 动态子结构法(426)

7.1引言(426)

7.2约束子结构超单元法(431)

7.3约束子结构模态综合法(438)

7.4采用约束界面模态的精确动态子结构方法及其近似(452)

7.5自由子结构模态综合法(468)

7.6采用自由界面模态的精确动态子结构方法及其近似(481)

7.7频响函数矩阵直接综合法(490)

7.8混合界面子结构模态综合法(494)

7.9采用混合模态的精确动态子结构方法及其近似(505)

7.10小结(522)

 

第8章 随机振动(525)

8.1随机变量与随机过程(526)

8.2平稳随机过程的相关函数与功率谱函数(535)

8.3单自由度系统平稳随机响应(546)

8.4离散系统平稳随机响应(554)

8.5连续系统平稳随机响应(571)

8.6结构平稳随机响应的虚拟激励法(585)

8.7随机振动计算结果的应用(593)

 

第9章 运载火箭结构动力学建模技术(597)

9.1国外动力学建模技术研究现状(597)

9.2国内动力学建模技术研究现状(604)

9.3基于梁模型的火箭纵横扭一体化建模技术(617)

9.4运载火箭三维建模方法(634)

9.5小结(641)

 

第10章 航天飞行器动态响应分析(644)

10.1引言(644)

10.2器箭耦合综合方程(647)

10.3采用刚体界面加速度的航天器载荷估计方法(659)

10.4采用基础激励方法对无阻尼系统进行载荷二次分析(665)

10.5采用超单元法对无阻尼系统进行载荷二次分析(674)

10.6纵向振动响应分析杆模型数值仿真实例(677)

10.7横向振动响应分析数值仿真实例(684)

10.8星箭界面环境与振动试验条件等效性分析(690)

10.9小结(697)

 

第11章 动态试验技术(701)

11.1全箭模态试验技术(701)

11.2振动试验技术(710)

11.3多维振动试验技术(722)

 

第12章 动态试验仿真技术(737)

12.1动态试验仿真技术研究的必要性(737)

12.2复杂结构模型修改技术(744)

12.3模态试验仿真技术(754)

12.4振动台试验仿真技术(759)

12.5全尺寸航天器振动台多维振动试验天地一致性研究(775)

12.6小结(791)

 

参考文献(795)