结构振动理论及火箭截面载荷识别PDF电子书下载

第一篇 结构振动理论 3

第1章 引言 3

1．1 振动的基本概念 3

1．2 结构振动分类 4

1．2．1 按引起振动的原因分类 4

1．2．2 按振动的规律分类 4

1．2．3 按系统的自由度分类 5

1．2．4 按描述系统运动的微分方程分类 5

1．3 系统运动方程的建立 6

第2章 单自由度系统振动 8

2．1 单自由度系统的自由振动 8

2．2 单自由度系统在谐振力作用下的动力响应 19

2．3 有阻尼单自由度系统的动力响应系数 35

2．4 有阻尼单自由度系统受偏心质量作用的动力响应 39

2．5 有阻尼单自由度系统在谐振力作用下的传递率 41

2．6 单自由度系统对任意激励作用下的动力响应 45

2．7 单自由度系统在脉冲激励作用下的动力响应 57

2．7．1 矩形脉冲激励下的动力响应 57

2．7．2 半正弦脉冲激励下的动力响应 64

2．7．3 对称三角形脉冲激励下的动力响应 74

2．7．4 直角三角形脉冲激励下的动力响应 80

2．8 单自由度系统动力响应的数值求解方法 83

2．8．1 数值求解方法简介 83

2．8．2 基于激励函数插值的方法 84

2．8．3 中心差分法 90

2．8．4 基于时间步进法的Newmark方法族 96

第3章 多自由度系统振动 106

3．1 二自由度系统运动方程 106

3．2 二自由度无阻尼系统的自由振动 108

3．3 多自由度无阻尼系统的自由振动 110

3．3．1 固有振动频率和振型 110

3．3．2 自由振动响应 115

3．4 多自由度系统的强迫响应 122

3．4．1 振型叠加法 122

3．4．2 直接积分法 125

3．5 固有特性数值计算 126

3．5．1 全部特征值固有特性计算 127

3．5．2 子空间迭代法 132

3．5．3 利用FORTRAN语言编制子空间迭代法计算程序 135

第4章 无限自由度系统振动及有限元法应用 177

4．1 无限自由度系统振动 177

4．1．1 杆的纵向振动 177

4．1．2 梁的横向弯曲自由振动 180

4．1．3 无限自由度系统的强迫振动 186

4．1．4 考虑了剪切变形后梁的弯曲振动 188

4．2 有限元法 191

4．2．1 有限元法的基本概念 191

4．2．2 有限元法分析计算的思路和做法 194

4．2．3 有限元法现况 205

4．3 有限元法求振动特性及动响应 208

第5章 非线性振动 220

5．1 非线性振动基本概念 220

5．2 弱非线性系统振动响应计算方法介绍 228

5．3 考虑几何非线性的刚度矩阵 229

5．3．1 几何刚度的定义 229

5．3．2 结构的P—△效应 231

5．4 考虑剪切变形的受纵向载荷作用下弹性梁动响应计算理论 232

5．4．1 受纵向载荷作用下弹性梁动响应计算理论 232

5．4．2 受纵向载荷作用下弹性梁动响应计算方法 237

5．5 支撑刚度变化对纵向受力时变弹性梁横向弯矩的影响分析 243

第6章 随机振动理论 289

6．1 随机振动的基本概念 289

6．2 随机变量的概率统计特征 291

6．3 谱分析相关概念 293

6．4 单自由度结构的随机响应 295

6．4．1 时域脉冲响应法 295

6．4．2 频率响应法 296

6．5 单自由度结构的随机响应 298

6．6 多自由度和无限自由度结构的随机响应 299

6．7 随机振动参数的表达方式 300

第7章 平稳随机信号处理方法 305

7．1 动力学测量传感器 305

7．2 滤波器设计及分析 306

7．2．1 滤波的基本概念 306

7．2．2 模拟滤波器 307

7．2．3 数字滤波器 308

7．2．4 滤波器设计函数 309

7．3 傅里叶变换 324

7．3．1 傅里叶变换基本概念 324

7．3．2 傅里叶级数展开 325

7．3．3 连续傅里叶变换 325

7．3．4 快速傅里叶变换 326

7．4 功率谱密度计算 329

7．4．1 自功率谱密度函数 330

7．4．2 互功率谱密度函数 330

7．4．3 频率响应函数（频响函数） 331

7．4．4 相干函数（凝聚函数） 331

7．4．5 信号处理实例 332

第8章 冲击响应谱 342

8．1 冲击的基本概念 342

8．2 冲击响应谱概述 343

8．2．1 冲击响应谱定义 343

8．2．2 响应谱的种类 344

8．3 冲击响应谱计算 345

8．3．1 基于激励插值的冲击响应谱计算 345

8．3．2 利用积分函数进行冲击响应谱计算 347

8．3．3 利用Newmark方法进行冲击响应谱计算 353

第9章 模态参数的时域识别方法 367

9．1 时域识别方法的特点 367

9．2 随机减量法 368

9．3 NExT法 374

9．4 ARMA模型时间序列分析法 378

9．5 STD法模态参数识别法 386

第10章 火箭截面载荷识别 393

10．1 火箭截面载荷识别的基本概念 393

10．2 小波分析 394

10．2．1 小波分析简介 394

10．2．2 小波变换定义 397

10．2．3 连续小波变换的物理意义 398

10．2．4 连续小波变换的基本性质 404

10．2．5 离散小波变换 405

10．2．6 函数空间与测不准原理 406

10．2．7 几种常用小波 408

10．3 火箭截面载荷辨识的基础 414

10．3．1 刚体模态运动数据处理 414

10．3．2 最小二乘法拟合 416

10．4 火箭截面弯矩识别方法 420

10．4．1 利用遥测过载参数的小波分解及模态叠加法识别弯矩 420

10．4．2 利用小波滤波及最小二乘法求广义位移的方法来识别截面弯矩 428

10．4．3 截面弯矩识别实例 441

附录A MATLAB程序设计基础 459

A．1 概述 459

A．2 MATLAB语言基础 461

A．2．1 MATLAB语言环境 461

A．2．2 MATLAB6.5变量和表达式 463

A．2．3 数组的产生 464

A．2．4 常用的数学函数 467

A．2．5 数组的运算 469

A．2．6 数组的扩展及转换 475

A．2．7 MATLAB中关系运算符 481

A．2．8 MATLAB控制语句 482

A．3 输入及输出 487

A．3．1 交互式输入 487

A．3．2 输出格式 488

A．4 储存及读取数据 489

A．4．1 save和load命令 489

A．4．2 其他数据输入输出命令importdata textread 493

A．5 简易绘图 495

A．6 其他绘图功能 497

A．7 绘图选项 498

A．7．1 横轴和纵轴的控制 498

A．7．2 子图 499

A．7．3 图形放大及缩小 500

A．7．4 函数分布的快速绘图 500

A．7．5 其他功能 500

A．8 三维绘图 501

A．8．1 三维的曲线绘图 501

A．8．2 曲面及等值线绘图 501

参考文献 503