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內容簡介

　　《結構動力學與MATLAB程序》主要介紹結構動力學的基本概念、力學模型、數值方法及相關的MATLAB程序。全書以綫彈性結構的動力分析為主，內容包括基本力學原理及結構運動方程的建立、單自由度體係、多自由度體係、多自由度體係運動方程的數值求解方法、大型係統分析的實用計算方法和分布參數係統的振動。此外，書中基於動力分析的原理和數值算法編製相關的MATLAB程序，並通過一些簡單的算例，介紹交互式動力仿真分析的相關技術，詳細講解圖形用戶界麵（GUI）的實現方法和動態係統的SIMULINK仿真技術。
　　《結構動力學與MATLAB程序》可供高等院校工科類高年級本科生、研究生及相關專業科技人員參考。

目錄

前言

第1章 緒論
1．1 結構動力學的任務
1．2 結構動力學問題的特點
1．3 結構動力學問題的分類
1．4 結構動力學問題的工程實例

第2章 基本力學原理及結構運動方程的建立
2．1 應用牛頓第二定律建立係統的運動微分方程
2．2 動量矩定理（或剛體的質心運動定律）
2．3 D'Alembert原理
2．4 虛功原理
2．5 哈密頓原理
2．6 拉格朗日方程

第3章 單自由度體係
3．1 單自由度綫性係統的無阻尼自由振動
3．2 單自由度綫性係統的有阻尼自由振動
3．3 單自由度有阻尼綫性係統自由振動的GUI仿真
3．4 單自由度綫性係統的庫侖阻尼自由振動
3．4．1 單自由度綫性係統的庫侖阻尼自由振動的理論
3．4．2 單自由度綫性係統的庫侖阻尼自由振動的SIMULINK仿真
3．5 單自由度體係在簡諧荷載作用下的響應
3．5．1 單自由度無阻尼體係在簡諧荷載作用下的響應
3．5．2 單自由度有阻尼體係在簡諧荷載作用下的響應
3．5．3 單自由度有阻尼體係在簡諧荷載作用下的仿真
3．5．4 單自由度有阻尼體係的動力放大係數與相位角的仿真
3．5．5 基於簡諧強迫振動實驗確定體係的黏性阻尼比
3．6 體係的阻尼和係統振動過程中的能量變化
3．6．1 自由振動係統振動過程中的能量變化
3．6．2 有阻尼簡諧受迫振動係統振動過程中的能量變化仿真
3．6．3 等效黏性阻尼
3．7 周期荷載作用下單自由度體係的響應
3．8 任意荷載作用下單自由度體係的響應
3．8．1 時域求解方法——Duhamel積分
3．8．2 單自由度無阻尼體係在幾種典型荷載作用下的仿真
3．9 頻域方法——傅裏葉變換法
3．10 拉普拉斯變換法求解振動微分方程
3．10．1 拉普拉斯變換
3．10．2 拉普拉斯變換的重要性質
3．10．3 拉普拉斯逆變換的計算
3．10．4 應用拉普拉斯變換求解振動微分方程
3．10．5 應用傳遞函數對連續係統進行SIMULINK仿真

第4章 多自由度體係
4．1 多自由度係統振動微分方程的建立
4．2 多自由度係統動力特性分析
4．2．1 多自由度係統的頻率方程及振型
4．2．2 廣義質量、廣義剛度及振型的標準化處理
4．2．3 結構振動位移的振型分解
4．2．4 結構振型的正交性
4．3 多自由度係統動力反應分析的振型疊加法
4．3．1 無阻尼多自由度係統的振型疊加法
4．3．2 有阻尼多自由度係統的振型疊加法
4．4 結構阻尼矩陣的構造
4．4．1 瑞利阻尼
4．4．2 擴展的瑞利阻尼（Caughey阻尼）
4．4．3 振型阻尼矩陣疊加法

第5章 多自由度體係運動方程的數值求解方法
5．1 多自由度體係運動方程的狀態空間錶達
5．2 Runge-Krata法
5．2．1 Runge-Kutta法公式
5．2．2 Runge-Kutta法程序及應用
5．3 中心差分法
5．3．1 中心差分法公式
5．3．2 中心差分法程序及應用
5．3．3 中心差分法的變異格式——蛙跳格式
5．3．4 蛙跳格式（Leapfrog）程序
5．4 Houbolt法
5．4．1 Houbolt法公式
5．4．2 Houbolt法程序
5．5 Newmark法
5．5．1 Newmark法公式
5．5．2 Newmark法程序
5．6 Wilson-璺¨
5．6．1 Wilson-璺ü�剩�
5．6．2 Wilson-璺ǔ縧ò
5．7 精細積分法
5．7．1 精細積分法公式
5．7．2 精細積分法程序
5．8 算法的穩定性分析
5．8．1 直接積分法穩定性的概念
5．8．2 中心差分法的穩定性分析
5．8．3 Houbolt法的穩定性分析
5．8．4 Newmark法的穩定性分析
5．8．5 Wilson-璺ǖ奈榷ㄐ苑治？

第6章 大型係統分析的實用計算方法
6．1 大型係統的特徵值問題
6．1．1 歸一化特徵嚮量的性質
6．1．2 Sturm序列與係統特徵值個數的判定
6．1．3 半正定矩陣的特徵值問題及其處理方法
6．1．4 瑞利商的概念與特徵值的估計
6．2 特徵值問題近似求解時的誤差估計
6．3 特徵值問題近似求解的嚮量迭代法
6．3．1 逆迭代法
6．3．2 正迭代法
6．3．3 正交化處理與其他振型的計算
6．3．4 帶移軸的迭代法
6．3．5 瑞利商迭代法
6．3．6 迭代法程序應用
6．4 特徵值問題近似求解時的矩陣變換法
6．4．1 雅可比法
6．4．2 廣義雅可比法
6．4．3 Householde-OR迭代法
6．5 Rayleigh-Ritz法
6．6 子空間迭代法
6．7 Lanczos迭代法

第7章 分布參數係統的振動
7．1 直梁彎麯振動的微分方程
7．1．1 基本彎麯振動方程
7．1．2 考慮軸嚮力時梁的彎麯振動方程
7．1．3 考慮剪切變形和轉動慣量時梁的彎麯振動方程
7．1．4 考慮黏滯阻尼梁的彎麯振動方程
7．1．5 考慮彈性基礎和軸嚮力的彎麯振動微分方程
7．2 直梁彎麯振動的固有特性
7．2．1 基本彎麯的振動特性
7．2．2 考慮軸嚮力的彎麯振動固有特性
7．2．3 考慮剪切和轉動慣量的梁的彎麯振動固有特性
7．3 固有振形的正交性
7．4 用振形疊加法計算梁的強迫振動響應
7．5 直杆的軸嚮振動、扭轉振動和剪切振動
7．5．1 直杆的軸嚮自由振動
7．5．2 圓軸的自由扭轉振動
7．5．3 高腹梁的剪切自由振動
主要參考文獻
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