动不定结构形态分析方法及其应用PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1 动不定结构体系的定义及其应用发展 1

1.1.1 动不定结构的定义 1

1.1.2 动不定结构的发展及工程应用 1

1.2 动不定结构研究的理论难点及关键科学问题 7

1.3 动不定结构分析理论的研究现状 9

1.4 本书研究的主要内容 11

第2章 矩阵分析方法及各类单元平衡矩阵的推导 13

2.1 引言 13

2.2 平衡矩阵分析方法 14

2.2.1 势能函数的建立 14

2.2.2 矩阵的奇异值分解 15

2.2.3 矩阵的缩聚理论 15

2.3 单元平衡矩阵的建立 17

2.3.1 杆单元 17

2.3.2 索／滑动索单元 18

2.3.3 平面梁单元 19

2.3.4 面单元 20

2.3.5 杆系超级单元 21

2.3.6 多角折梁单元 22

2.3.7 折梁剪式铰超级单元 25

2.3.8 放射状折梁单元 28

2.4 本章小结 30

第3章 动不定结构的可动性与稳定性判定研究 32

3.1 引言 32

3.2 结构体系分类 34

3.2.1 基于平衡矩阵分析的体系分类 34

3.2.2 与Maxwell准则的关系 36

3.3 动不定结构的几何稳定性判定 36

3.4 第一类动不定结构内力传递模式 39

3.4.1 单自应力模态第一类动不定结构的可行预应力 39

3.4.2 多自应力模态第一类动不定结构的可行预应力 40

3.5 第二类动不定结构的受荷可动性及平衡稳定性判定 42

3.5.1 第二类动不定结构的受荷可动性判定 43

3.5.2 第二类动不定结构的受荷平衡稳定性判定 48

3.6 斜放四角锥平板网架的可动性分析 55

3.6.1 斜放四角锥平板网架组成特点 55

3.6.2 斜放四角锥平板网架可动性判定 56

3.7 本章小结 60

第4章 结构几何非线性力法分析理论 62

4.1 引言 62

4.2 线性力法分析理论 63

4.2.1 平衡方程的建立 63

4.2.2 结构响应的求解 63

4.3 几何非线性力法分析理论（NFM） 64

4.3.1 力法的几何非线性修正 64

4.3.2 收敛准则 66

4.3.3 数值算例 67

4.4 基于NFM的结构屈曲全过程跟踪 70

4.4.1 结构的前屈曲跟踪 70

4.4.2 结构的后屈曲跟踪 71

4.4.3 数值算例 72

4.5 NFM与NFEM的异同 76

4.5.1 力法的增量形式 76

4.5.2 平衡矩阵与切线刚度矩阵的关系 76

4.5.3 平衡矩阵与初始应力刚化矩阵的关系 79

4.5.4 平衡矩阵增量的线性项与高阶项 79

4.5.5 结构几何刚度与材料刚度的分解 80

4.6 平衡矩阵在动力方程中的表达 82

4.6.1 机构位移模态与零频率自振模态 82

4.6.2 第二类动不定结构的动力方程 83

4.7 本章小结 84

第5章 动不定结构的平衡矩阵找形方法研究 85

5.1 引言 85

5.2 基于能量分析的结构广义找形 86

5.2.1 动不定结构的广义找形 86

5.2.2 动定结构的广义找形 86

5.3 第二类动不定结构的平衡矩阵找形方法 86

5.3.1 第二类动不定结构受荷找形 86

5.3.2 数值算例 90

5.4 网状动不定结构的合理形态研究 95

5.4.1 平面链状结构的合理形态研究 95

5.4.2 空间网状结构的合理形态研究 98

5.5 第一类动不定结构的平衡矩阵找形方法 102

5.5.1 平衡矩阵与力密度结合的张拉整体结构找形 102

5.5.2 基于拓扑连接图的索杆关系讨论 107

5.5.3 数值算例 107

5.6 本章小结 117

第6章 第二类动不定结构的协调路径及数值设计方法 119

6.1 引言 119

6.2 基于平衡矩阵的单自由度刚性机构位移协调路径研究 119

6.2.1 主动控制法 120

6.2.2 被动控制法 120

6.2.3 单自由度杆系机构的位移协调路径 121

6.2.4 柱面网架的折叠展开 125

6.2.5 径向开合结构的位移协调路径 126

6.2.6 折叠结构的位移协调路径 131

6.3 基于平衡矩阵的单自由度柔性机构位移协调路径研究 133

6.3.1 弹性变形与机构位移的耦合 133

6.3.2 五杆折叠机构的提升 133

6.4 机构的机动分析及其数值设计方法 135

6.4.1 基于折杆剪式铰单元的圆形径向开合结构数值设计 135

6.4.2 基于多角折梁单元的圆形径向开合结构数值设计 136

6.4.3 开放式平面折叠结构数值设计 137

6.5 本章小结 143

第7章 结论与展望 144

7.1 本书主要结论 144

7.2 展望 146

参考文献 147

附录 新型动不定结构体系模型展示 155