简介
本书立足于研究引起结构系统振动的深层内因，以及外因与内因相互
作用的机理；侧重于结构动力学的基本原理和基本理论；涉及工程实际中
的复杂结构系统和复杂结构动力学问题。本书由15章组成。第1章，绪论，
主要介绍结构动力学基本思想、主要研究内容及研究方法。第2章，单自由
度系统的动力学特性，介绍结构振动的基本概念、基本理论和基本分析方
法。第3～8章，主要介绍多自由度结构系统的动力学特性、动力学建模、
数值分析、系统辨识、敏感度分析、部件模态综合等的基本理论与分析方
法。第9章和第10章，介绍求解多自由度系统动力学响应的各种方法，包括
数值积分方法和模态叠加法。第11章和第12章，介绍典型结构单元的建模
与分析方法，以及它们各自所特有的动力学特性。第13～15章，介绍复杂
结构系统的动力学建模与分析的基本理论与方法，包括固液耦合系统的动
力学建模与分析、航天器空间桁架结构动力学建模与分析、航天器太阳能
电池翼结构动力学建模与分析。
本书较系统和全面地阐述了结构动力学的基础理论和基本方法，不仅
为认识结构振动的物理本质、分析结构动力学特性、设计动力学环境下的
承载结构提供了理论依据和实用方法，也为解决结构的振动控制问题奠定
了分析的理论基础，提供了设计的技术途径。
本书可作为研究生教材，也可供相关工程技术人员的参考。
目录
第1章 绪论
1.1 结构动力学研究的基础内容
1.2 结构动力学研究的基本方法
思考题与习题
第2章 单自由度系统的动力学特性
2.1 概述
2.2 无阻尼系统的自由振动
2.3 有阻尼系统的自由振动
2.4 周期载荷作用下的强迫振动
2.5 任意载荷作用下的强迫振动
思考题与习题
第3章 多自由度系统的动力学特性
3.1 概述
3.2 无阻尼系统的自由振动
3.3 固有频率与固有模态的特性
3.4 有阻尼系统的自由振动
3.5 确定基频的近似方法
思考题与习题
第4章 多自由度系统的动力学模型
4.1 概述
4.2 拉格朗日方程
4.3 拉格朗日方程在振动系统中的应用
4.4 约束坐标与拉格朗日乘子
4.5 受约束结构的振动
思考题与习题
第5章 求解特征问题的数值方法
5.1 概述
5.2 分解法
5.3 迭代法
5.4 变换法
5.5 三对角矩阵的特征值与特征向量
思考题与习题
第6章 模态参数辨识的基本原理
6.1 概述
6.2 黏性阻尼系统
6.3 结构阻尼系统
6.4 单自由度系统频响函数分析(曲线分析)
6.5 多自由度系统频响函数分析
6.6 模态参数辨识的基本方法
思考题与习题
第7章 部件模态综合法
7.1 概述
7.2 基本概念
7.3 无阻尼自由振动系统的综合
7.4 自由部件模态
7.5 残余柔度及残余部件模态
思考题与习题
第8章 结构动力学系统固有特性理论
8.1 概述
8.2 特征值的变分式
8.3 强迫振动
8.4 Collatz包含定理
8.5 改进的Collatz定理及包含定理之间的关系
8.6 实对称矩阵的非正特征值数
8.7 基于动刚度的特征值计数法
8.8 基于凝聚动刚度的特征值计数法
8.9 约束定理证明
思考题与习题
第9章 多自由度系统的强迫振动
9.1 概述
9.2 求解强迫振动的直接积分法
9.3 方程的解耦与模态响应
思考题与习题
第10章 模态叠加法
10.1 概述
10.2 模态位移法
10.3 模态加速度法
10.4 含有刚体模态的模态叠加法
思考题与习题
第11章 一维连续系统的动力学建模与分析
11.1 概述
11.2 弦的振动
11.3 杆的纵向振动
11.4 杆的扭转振动
11.5 轴系的扭转振动
11.6 梁横向振动的一般情况
11.7 梁横向振动的特殊情况
11.8 圆环的振动
思考题与习题
第12章 二维连续系统的动力学建模与分析
12.1 概述
12.2 薄膜的振动
12.3 板的横向振动
12.4 壳的振动
思考题与习题
第13章 固液耦合系统的动力学建模与分析
13.1 概述
13.2 液体储箱壳体的固有特性
13.3 盛液储箱固液耦合下的纵向振动
13.4 考虑固液耦合时箭体的纵向振动
13.5 箭体的横向振动与液体晃动问题
思考题与习题
第14章 航天器空间桁架结构动力学建模与分析
14.1 概述
14.2 简化模型
14.3 直梁式架设桁架动力学分析
14.4 直梁式可展桁架动力学仿真
14.5 结构桁架的模态分析
14.6 结构桁架的谐激励响应
14.7 结构桁架的瞬态响应
14.8 小结
思考题与习题
第15章 航天器太阳能电池翼结构动力学建模与分析
15.1 概述
15.2 太阳能电池翼基板连接刚度的参数识别
15.3 刚性组合基板的动力学建模与分析
15.4 柔性组合基板的动力学建模与分析
15.5 一类卫星太阳能电池翼的结构动力学特性分析
思考题与习题
附录A 课程设计题目
附录B 部分习题答案
主要参考文献
1.1 结构动力学研究的基础内容
1.2 结构动力学研究的基本方法
思考题与习题
第2章 单自由度系统的动力学特性
2.1 概述
2.2 无阻尼系统的自由振动
2.3 有阻尼系统的自由振动
2.4 周期载荷作用下的强迫振动
2.5 任意载荷作用下的强迫振动
思考题与习题
第3章 多自由度系统的动力学特性
3.1 概述
3.2 无阻尼系统的自由振动
3.3 固有频率与固有模态的特性
3.4 有阻尼系统的自由振动
3.5 确定基频的近似方法
思考题与习题
第4章 多自由度系统的动力学模型
4.1 概述
4.2 拉格朗日方程
4.3 拉格朗日方程在振动系统中的应用
4.4 约束坐标与拉格朗日乘子
4.5 受约束结构的振动
思考题与习题
第5章 求解特征问题的数值方法
5.1 概述
5.2 分解法
5.3 迭代法
5.4 变换法
5.5 三对角矩阵的特征值与特征向量
思考题与习题
第6章 模态参数辨识的基本原理
6.1 概述
6.2 黏性阻尼系统
6.3 结构阻尼系统
6.4 单自由度系统频响函数分析(曲线分析)
6.5 多自由度系统频响函数分析
6.6 模态参数辨识的基本方法
思考题与习题
第7章 部件模态综合法
7.1 概述
7.2 基本概念
7.3 无阻尼自由振动系统的综合
7.4 自由部件模态
7.5 残余柔度及残余部件模态
思考题与习题
第8章 结构动力学系统固有特性理论
8.1 概述
8.2 特征值的变分式
8.3 强迫振动
8.4 Collatz包含定理
8.5 改进的Collatz定理及包含定理之间的关系
8.6 实对称矩阵的非正特征值数
8.7 基于动刚度的特征值计数法
8.8 基于凝聚动刚度的特征值计数法
8.9 约束定理证明
思考题与习题
第9章 多自由度系统的强迫振动
9.1 概述
9.2 求解强迫振动的直接积分法
9.3 方程的解耦与模态响应
思考题与习题
第10章 模态叠加法
10.1 概述
10.2 模态位移法
10.3 模态加速度法
10.4 含有刚体模态的模态叠加法
思考题与习题
第11章 一维连续系统的动力学建模与分析
11.1 概述
11.2 弦的振动
11.3 杆的纵向振动
11.4 杆的扭转振动
11.5 轴系的扭转振动
11.6 梁横向振动的一般情况
11.7 梁横向振动的特殊情况
11.8 圆环的振动
思考题与习题
第12章 二维连续系统的动力学建模与分析
12.1 概述
12.2 薄膜的振动
12.3 板的横向振动
12.4 壳的振动
思考题与习题
第13章 固液耦合系统的动力学建模与分析
13.1 概述
13.2 液体储箱壳体的固有特性
13.3 盛液储箱固液耦合下的纵向振动
13.4 考虑固液耦合时箭体的纵向振动
13.5 箭体的横向振动与液体晃动问题
思考题与习题
第14章 航天器空间桁架结构动力学建模与分析
14.1 概述
14.2 简化模型
14.3 直梁式架设桁架动力学分析
14.4 直梁式可展桁架动力学仿真
14.5 结构桁架的模态分析
14.6 结构桁架的谐激励响应
14.7 结构桁架的瞬态响应
14.8 小结
思考题与习题
第15章 航天器太阳能电池翼结构动力学建模与分析
15.1 概述
15.2 太阳能电池翼基板连接刚度的参数识别
15.3 刚性组合基板的动力学建模与分析
15.4 柔性组合基板的动力学建模与分析
15.5 一类卫星太阳能电池翼的结构动力学特性分析
思考题与习题
附录A 课程设计题目
附录B 部分习题答案
主要参考文献
高等结构动力学
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