周期結構理論及其在隔震減振中的應用 9787030529879 科學齣版社

周期結構理論及其在隔震減振中的應用 9787030529879 科學齣版社 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

石誌飛,程誌寶,嚮宏軍 著
圖書標籤:
  • 周期結構
  • 隔震
  • 減振
  • 結構工程
  • 土木工程
  • 抗震
  • 振動控製
  • 科學齣版社
  • 工程技術
  • 結構動力學
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店鋪: 晚鞦畫月圖書專營店
齣版社: 科學齣版社
ISBN:9787030529879
商品編碼:28024207823
包裝:圓脊精裝
齣版時間:2017-06-01

具體描述

基本信息

書名:周期結構理論及其在隔震減振中的應用

定價:160.00元

作者:石誌飛,程誌寶,嚮宏軍

齣版社:科學齣版社

齣版日期:2017-06-01

ISBN:9787030529879

字數:

頁碼:

版次:1

裝幀:圓脊精裝

開本:

商品重量:0.4kg

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導語_點評_推薦詞

內容提要


本書涵蓋周期結構分析的基本理論、數值方法和部分實驗,共11章,各章內容如下:章主要概述周期結構在結構隔震和交通環境減振方麵的應用、研究現狀和周期結構的動力特性;第2章以固體物理學中的基本理論為基礎,介紹瞭相關概念、方法和基本理論,並就彈性波在周期介質中的傳播特性以及工程結構的波動問題進行闡述;第3章主要研究瞭周期結構能量耗散以及振動衰減的規律與機製;第4章給齣瞭研究周期結構頻散特性的主要方法;第5-7章為周期結構在基礎隔震中的應用,包括層狀周期基礎、二維周期基礎、三維周期基礎的設計與理論;第8-10章為周期結構在交通環境減振中的應用;1章,主要介紹瞭幾種改進的周期結構,使其更加接近於工程應用。

目錄


作者介紹


文摘


序言



《振動控製理論與工程實踐》 內容簡介 本書係統地闡述瞭振動控製的基本理論,並結閤大量工程實例,深入探討瞭隔震、減振在各類工程領域中的應用。全書共分為十五章,內容涵蓋瞭從基礎理論到具體工程應用的各個方麵,力求為讀者提供一個全麵、深入的認識。 第一部分:振動控製基礎理論 第一章 振動及其分類 本章首先介紹瞭振動的基本概念,闡述瞭機械係統振動産生的機理。隨後,詳細分類瞭不同類型的振動,包括自由振動、受迫振動、阻尼振動、非綫性振動等,並討論瞭它們在工程結構中的錶現形式和影響。通過對振動特性的深入理解,為後續的振動控製理論奠定基礎。 第二章 機械係統的動力學模型 本章重點介紹瞭建立機械係統動力學模型的方法。內容包括係統的自由度概念、質量、剛度和阻尼參數的確定,拉格朗日方程和牛頓方程在係統動力學建模中的應用。此外,還討論瞭集中參數模型和分布式參數模型在不同工程問題中的適用性,以及如何通過降階技術簡化復雜係統的模型。 第三章 振動的綫性分析 本章深入探討瞭綫性係統的振動特性。主要內容包括係統的固有頻率和振型分析,單自由度係統和多自由度係統的振動響應。詳細介紹瞭各種激勵形式(如簡諧激勵、瞬態激勵)下係統的穩態響應和暫態響應。同時,闡述瞭共振現象及其危害,為理解振動控製的必要性提供理論依據。 第四章 阻尼及其對振動的影響 本章專注於阻尼在振動係統中的作用。詳細介紹瞭不同類型的阻尼,如粘性阻尼、結構阻尼、乾摩擦阻尼等,並分析瞭它們各自的特點和數學模型。深入探討瞭阻尼對係統振動幅值衰減、能量耗散以及係統穩定性等方麵的影響。 第五章 綫性係統的振動控製原理 本章係統地介紹瞭綫性係統振動控製的基本原理。內容包括控製係統的基本組成(傳感器、控製器、執行器),以及反饋控製和前饋控製的基本思想。重點闡述瞭狀態空間方法在振動控製係統設計中的應用,以及PID控製、最優控製等經典控製策略在振動抑製中的原理。 第二部分:隔震技術及其應用 第六章 隔震原理與方法 本章詳細闡述瞭隔震技術的核心原理,即通過在結構主體與基礎之間設置隔震裝置,改變結構的振動特性,以減少地震等外部激勵傳遞到上部結構。介紹瞭不同類型的隔震裝置,如橡膠隔震支座、摩擦擺隔震支座、鉛芯橡膠隔震支座等,並分析瞭它們的結構特點、力學性能和隔震機理。 第七章 隔震裝置的設計與選型 本章指導讀者如何根據工程需求選擇和設計隔震裝置。內容包括隔震裝置的選型原則、關鍵參數(如竪嚮承載力、水平剛度、阻尼係數、屈服強度等)的計算方法,以及考慮材料特性、疲勞壽命和環境因素的影響。同時,討論瞭隔震裝置的可靠性評估和性能測試方法。 第八章 隔震結構的動力響應分析 本章聚焦於隔震結構的動力響應分析。詳細介紹瞭隔震結構在地震作用下的簡化模型和多自由度分析方法。內容包括隔震層剪切變形、上部結構位移和加速度的響應特性,以及非綫性隔震裝置對結構響應的影響。探討瞭數值模擬和時程分析在隔震結構設計中的應用。 第九章 隔震技術在建築工程中的應用 本章通過大量實際工程案例,展示瞭隔震技術在各類建築結構中的成功應用。包括高層建築、震區居民住宅、文物古跡保護等。詳細分析瞭不同類型建築的隔震設計方案、隔震裝置的布置方式以及隔震效果的評估。 第十章 隔震技術在橋梁工程中的應用 本章重點介紹隔震技術在橋梁工程中的應用。內容涵蓋瞭橋梁墩颱隔震、主梁隔震等不同形式的隔震設計。通過對實際橋梁工程案例的分析,闡述瞭隔震技術如何提高橋梁在地震作用下的安全性和耐久性,並討論瞭隔震對橋梁運營和維護的影響。 第三部分:減振技術及其應用 第十一章 減振原理與方法 本章深入闡述瞭減振技術的核心原理,即通過附加阻尼、附加質量或改變係統固有頻率等方式,降低結構的振動響應。介紹瞭多種減振方法,如粘滯阻尼器、金屬屈服阻尼器、調諧質量阻尼器(TMD)、液體粘滯阻尼器等,並分析它們的減振機理和適用範圍。 第十二章 減振裝置的設計與性能評估 本章詳細指導如何設計和評估減振裝置。內容包括減振裝置的參數優化、安裝位置的選擇、阻尼係數和剛度的確定。討論瞭如何通過理論計算、數值模擬和試驗測試等方法,評估減振裝置的實際減振效果,以及不同工況下的性能錶現。 第十三章 減振技術在工業結構中的應用 本章通過多個工業領域的實際案例,展現瞭減振技術的廣泛應用。包括工業廠房、精密儀器設備支撐、管道係統等。分析瞭不同工業結構麵臨的振動問題,以及采用不同減振措施的工程實踐。 第十四章 減振技術在交通運輸中的應用 本章聚焦於減振技術在交通運輸領域的應用,如汽車懸掛係統、高速列車減振、飛機起降減振等。詳細介紹瞭不同交通工具對振動控製的要求,以及各種減振技術如何提高乘坐舒適性、降低設備損耗和提高運行安全性。 第十五章 隔震與減振技術的結閤應用與發展趨勢 本章探討瞭隔震和減振技術在實際工程中常常結閤應用的情況,分析瞭兩種技術的協同效應以及如何通過優化組閤設計,達到更佳的隔震減振效果。最後,對未來隔震減振技術的發展趨勢進行瞭展望,包括智能隔震減振、主動控製與被動控製的結閤、新材料和新技術的應用等。 本書結構清晰,邏輯嚴謹,理論與實踐相結閤,配以豐富的圖錶和實例,旨在為從事土木工程、機械工程、交通工程、材料科學等領域的科研人員、工程技術人員以及高等院校相關專業的師生提供一本有價值的參考書。通過對本書的學習,讀者將能夠深刻理解振動控製的原理,掌握隔震減振技術的關鍵技術,並能將其有效地應用於解決實際工程問題。

用戶評價

評分

閱讀這本書的過程,更像是一場關於“結構智能”的探索之旅。我一直認為,隔震減振技術的發展,最終方嚮是讓結構本身具備“智慧”,能夠主動感知並應對外界的乾擾。本書提齣的周期結構理論,恰恰是實現這一目標的重要途徑。書中關於“局域共振”和“全局共振”在周期結構中的錶現形式的分析,讓我對振動能量的傳遞和耗散有瞭更深刻的理解。我特彆關注瞭書中關於如何設計“聲子晶體”和“機械晶體”來構建具有特定隔振功能的周期結構的部分。這種藉鑒自然界中類似現象(如晶體結構)的設計理念,展現瞭結構工程的無限可能。書中對各種周期結構優化設計方法的介紹,包括參數化設計、拓撲優化以及機器學習輔助設計等,都為工程師提供瞭強大的工具。我還在書中看到瞭關於如何利用周期結構實現“隱身”效應(對特定頻率振動的隔絕)的討論,雖然這部分內容更偏嚮於理論研究,但其展現齣的巨大潛力令人興奮。總的來說,這本書不僅僅是關於隔震減振的教科書,更是一部關於結構智能化的啓濛讀物。

評分

這本書的內容深度和廣度都超齣瞭我的預期。它不僅僅是對周期結構理論的介紹,更是對其在工程實踐中的應用進行瞭全麵的梳理和分析。我尤其欣賞書中對各種周期結構形式的分類和比較,從簡單的周期性排列到復雜的集成式周期結構,作者都給齣瞭詳細的描述和動力學特性分析。這有助於讀者根據不同的應用場景,選擇最閤適的周期結構類型。書中對周期結構在抗震減震方麵的應用案例分析,涵蓋瞭從微觀尺度的隔震平颱到宏觀尺度的建築結構,這充分展現瞭周期結構理論的普適性。我反復閱讀瞭書中關於如何通過改變材料的非綫性特性來增強周期結構的隔震性能的部分。這種結閤材料科學和結構動力學的研究思路,為開發新型隔震減振材料和結構提供瞭寶貴的藉鑒。書中對周期結構在長期服役過程中的穩定性和耐久性分析也做瞭深入探討,這對於保障工程結構的安全性至關重要。此外,作者還對周期結構在其他領域的應用進行瞭展望,例如隔音、能量收集等,這進一步拓展瞭這本書的應用範圍和學術價值。

評分

這本書的內容對於正在進行橋梁隔震減振設計的我來說,具有非常重要的參考價值。我們都知道,橋梁結構作為重要的基礎設施,其抗震性能至關重要。傳統的隔震支座雖然在一定程度上解決瞭問題,但在麵對復雜多變的地震動時,其性能仍有待提高。本書中關於周期結構在橋梁隔震中的應用,提供瞭一種全新的思路。我重點關注瞭書中關於如何設計具有周期性傳力路徑的橋梁墩柱,以實現對地震能量的有效阻擋和耗散。書中對不同類型的周期性墩柱(如分段式、空腔式)的力學性能分析,讓我對其優勢和局限有瞭更清晰的認識。例如,書中提到,通過在墩柱內部設置周期性的空腔結構,可以有效降低結構的整體剛度,從而延長結構的自振周期,減小地震作用下的反應。同時,這些空腔結構還可以起到一定的能量吸收作用。我特彆欣賞書中對周期性墩柱在不同地震烈度下的動力響應模擬結果的呈現,這為我們進行橋梁的抗震設計提供瞭直觀的參考數據。此外,書中對周期結構在橋梁健康監測和損傷評估方麵的初步探討,也為橋梁的長期安全運營提供瞭新的視角。

評分

這本書給我帶來的最直接的好處是,它拓寬瞭我對“隔震減振”的定義。以往,我更多地將隔震減振視為一種“附加”的措施,需要在結構設計後期或原有結構上進行改造。然而,本書則強調瞭將隔震減振的理念融入到結構本身的“本源”設計中。通過構建具有周期性特徵的結構,我們可以從根本上改變其對振動的響應特性。書中關於“局域共振吸振器”(Local Resonance Absorber, LRA)的設計思路,讓我印象深刻。通過在周期結構中嵌入微小的、具有特定共振頻率的吸振單元,能夠有效地吸收並耗散特定頻率範圍內的振動能量。這種“局部”的吸振設計,與“全局”的結構周期性相結閤,形成瞭一種多層次、多尺度的隔震減振體係。我仔細研究瞭書中關於如何通過調整吸振單元的質量、剛度和阻尼等參數,來實現對目標振動頻率的精確“鎖定”。這為設計高性能的隔震減振裝置提供瞭切實可行的方案。此外,書中對周期結構在疲勞壽命預測和可靠性分析方麵的探討,也為結構在長期服役過程中的安全性提供瞭重要的理論支持。

評分

這本書最吸引我的地方在於它對“主動”與“被動”隔震減振策略的融閤性思考。傳統的隔震減振技術,往往側重於“被動”應對,即通過增加阻尼、改變結構剛度等方式來消散或轉移振動能量。而周期結構理論,則提供瞭一種“主動”設計的可能性,即從結構本體的內在屬性齣發,預設其對特定頻率振動的“免疫能力”。書中關於如何設計具有特定“帶隙”的周期結構,來阻止地震波或機械振動在結構內部傳播的論述,讓我耳目一新。我仔細研究瞭書中關於如何通過改變周期結構中的材料分布、幾何形狀以及構件連接方式來調控帶隙位置和寬度的內容。這為我們設計具有“頻率選擇性”隔震功能的結構提供瞭可能。作者還探討瞭將周期結構與主動控製相結閤的策略,例如,在周期結構中嵌入傳感器和執行器,實現對振動的實時反饋和補償。這種“智慧化”的隔震減振理念,代錶瞭未來結構動力學發展的重要方嚮。書中對這些前沿概念的介紹,雖然還處於理論和初步研究階段,但其潛在的應用前景令人振奮。它不僅讓我看到瞭隔震減振技術的發展趨勢,也為我個人的研究方嚮提供瞭重要的啓發。

評分

這本書給我最深刻的印象是其對“周期性”這一概念在隔震減振領域應用的深度挖掘。我們通常理解的隔震減振技術,可能更多地集中在傳統的橡膠支座、阻尼器等,而本書則打開瞭一個全新的視角——利用周期性材料或結構的內在規律來達到隔震減振的目的。這種思路本身就充滿瞭創新性和前瞻性。書中對“帶隙”現象的詳細論述,讓我對周期結構如何“拒絕”特定頻率的振動有瞭直觀的認識。我特彆關注瞭書中關於如何設計周期結構的幾何參數、材料屬性以及周期長度來精確調控帶隙頻率範圍的部分。這對於精確控製結構的振動響應,實現定嚮隔震具有極其重要的意義。書中不僅介紹瞭理論上的設計方法,還通過大量的數值模擬和實驗驗證,展示瞭這些設計理念的可行性。我反復閱讀瞭關於聲子晶體和光子晶體在機械振動領域應用的章節,雖然這兩個概念更多地與聲波和光波相關,但其背後的設計原理和物理機製在機械振動隔震中同樣具有啓發性。作者將這些跨學科的思想巧妙地引入,拓展瞭我們對隔震減振的理解邊界。書中對不同失效模式和穩定性分析的探討,也為工程設計提供瞭重要的安全保障依據。這本書讓我認識到,隔震減振不再僅僅是“加裝”裝置,而可以是一種“內在”的、基於結構本體特性的設計。

評分

這本書的語言風格嚴謹而又不失可讀性。作者在科學齣版社齣版的這本書,充分體現瞭其學術的嚴謹性和內容的權威性。在閱讀過程中,我感受到作者在梳理周期結構理論的同時,始終關注其在工程實際中的應用。書中大量引用瞭最新的研究成果和工程案例,這使得本書的內容具有很強的時效性和前沿性。我尤其對書中關於周期結構在精密儀器隔震平颱中的應用進行瞭深入的學習。對於半導體製造、精密測量等領域,對隔震平颱的要求極高,任何微小的振動都可能導緻嚴重的後果。本書提齣的周期結構設計方法,能夠有效地隔絕來自外部的低頻和高頻振動,為精密儀器的穩定運行提供瞭可靠的保障。我仔細研究瞭書中關於如何設計周期性隔震平颱的具體參數,包括周期單元的尺寸、材料以及排列方式等。作者通過詳細的數值模擬和實驗數據,驗證瞭周期結構在提升隔震平颱性能方麵的顯著效果。這本書不僅為我提供瞭解決實際工程問題的思路,更重要的是,它讓我對周期結構這一前沿技術有瞭更深入的瞭解和認識,並激發瞭我進一步探索其在其他領域應用的興趣。

評分

這本書的閱讀體驗可謂是“挑戰與啓發並存”。起初,書中大量齣現的數學公式和專業術語對我來說構成瞭一定的閱讀門檻。周期性邊界條件、Floquet方程、Bloch定理等概念,需要一定的數學功底纔能深入理解。然而,作者的敘述方式在保證嚴謹性的同時,也盡量保持瞭邏輯的清晰性。他通過圖示、錶格以及詳細的推導過程,逐步引導讀者進入周期結構的世界。我尤其欣賞書中對每一種理論概念的物理意義的解讀,這使得抽象的數學模型能夠被賦予直觀的物理含義。例如,在解釋帶隙形成機理時,作者結閤瞭波的乾涉和衍射原理,讓我能夠從更宏觀的層麵理解“隔振”是如何發生的。書中關於不同類型周期結構在隔震減振中的應用案例,讓我看到瞭理論的落地之處。無論是橋梁、高層建築,還是精密儀器平颱的隔震,周期結構都展現齣瞭其獨特的優勢。我特彆關注瞭書中關於如何針對具體工程需求,優化周期結構的設計參數,以達到最佳隔震效果的探討。這部分內容為工程師提供瞭非常實用的設計指導。總的來說,這本書是一次深刻的學術洗禮,它不僅提升瞭我對周期結構理論的認識,也激發瞭我對隔震減振技術創新應用的思考。

評分

這本書的齣現,無疑為土木工程領域,特彆是結構減隔震的研究者和實踐者提供瞭一份珍貴的參考。當我翻開它時,首先吸引我的是其嚴謹的學術態度和紮實的理論基礎。作者在引言部分就明確瞭研究的背景、意義和目標,並對現有研究進行瞭梳理和評述,為讀者構建瞭一個清晰的研究圖景。書中對周期結構基本理論的闡述,從數學模型到動力學響應,都做瞭深入淺齣的講解。特彆是關於周期性邊界條件、Floquet理論以及Bloch波等核心概念的引入,為理解這類結構的特殊行為奠定瞭堅實基礎。我尤其欣賞書中對解析解和數值解方法的結閤運用,這不僅能夠驗證理論的準確性,也為實際工程應用提供瞭可操作的手段。例如,在探討能量傳遞和耗散機製時,作者通過細緻的推導和仿真,揭示瞭周期結構在吸收和衰減振動能量方麵的獨到之處。書中還詳細介紹瞭不同類型的周期結構,如梁、闆、殼等,並分析瞭它們的動力學特性,這對於我們根據具體工程需求選擇閤適的隔震減振方案至關重要。此外,作者在闡述理論的同時,也融入瞭大量的工程實例和設計考慮,使得抽象的理論能夠與實際工程緊密結閤,提升瞭本書的實用價值。它不僅僅是一本理論書籍,更像是通往工程實踐的橋梁,引導讀者如何將周期結構理論轉化為解決實際工程問題的有效工具。

評分

作為一名有一定工程經驗的從業者,我在這本書中找到瞭許多亟待解決問題的答案。過去在處理復雜結構的動力學問題時,往往會遇到分析復雜、計算量大、結果難以解釋等難題。而本書提齣的周期結構理論,提供瞭一種更為係統和高效的分析框架。特彆是對特徵值問題和模態分析的深入講解,讓我能夠更清晰地理解結構在不同激勵下的振動模式和能量分布。書中對多自由度周期結構的建模和分析方法,對於處理大型復雜工程項目具有直接指導意義。我尤其對書中關於如何利用數值計算方法,如有限元分析,來模擬周期結構的動態響應的部分印象深刻。作者詳細介紹瞭網格劃分、邊界條件設置以及求解器的選擇等關鍵環節,並給齣瞭具體的算例,這對於我將理論應用於實際工程計算非常有幫助。書中還探討瞭周期結構在極端載荷作用下的行為,例如地震、風振等,這對於評估結構的抗災性能至關重要。我注意到書中對非綫性周期結構的研究也進行瞭初步的探討,雖然這部分內容相對復雜,但其指明的研究方嚮對於未來更精細化的隔震減振設計具有重要價值。總而言之,這本書不僅提供瞭理論工具,更重要的是教授瞭解決工程問題的思維方式和方法。

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