水弹性力学 基本原理与工程应用PDF电子书下载

绪论 1

参考文献 2

第1章 水弹性力学问题的微分方程和变分原理 3

1.1 水弹性力学问题的微分方程 3

1.2 质点系运动的变分原理——哈密顿原理 5

1.3 水弹性力学的变分原理 8

1.4 弹性体与流体耦合系统的拉格朗日方程式 15

1.5 水面弹性体和流体耦合振动的变分原理 17

1.6 带有自由面的流体运动的变分原理 22

1.7 有限水深中结构振动的变分原理 25

1.8 无界流体中的声弹性变分原理 27

参考文献 29

第2章 梁的水弹性振动 31

2.1 梁振动的微分方程 31

2.2 水中悬臂圆柱体的自由振动 36

2.3 用变分法的离散化近似计算梁的振动问题 44

2.4 用变分法的离散化近似计算梁在液体中的振动问题 51

2.5 水中圆柱体在地震波作用下的响应 55

2.6 用边界积分方程方法求解水弹性振动的平面问题 65

参考文献 72

第3章 水面平板的水弹性振动 74

3.1 平板运动的微分方程和边界条件 74

3.2 水面矩形平板水弹性振动的数值解法 77

3.3 阻尼平板的振动及其变分原理 85

3.4 阻尼平板在声介质中的耦合振动及其变分原理 87

3.5 水中弹性平板在声波作用下的振动 90

3.6 平板大挠度的水弹性振动 98

参考文献 99

第4章 任意形状壳体水弹性振动的计算方法 100

4.1 壳体的基本方程 100

4.2 壳体的有限元方法 102

4.3 应变能和动能的计算 104

4.4 流体动能计算中的赫斯－斯密斯（Hess-Smith）方法 107

4.5 水弹性振动问题的求解 110

4.6 复合壳体系统的水弹性振动 113

参考文献 136

第5章 考虑空化效应的流体－结构系统的非线性动力响应 137

5.1 流体的运动方程 138

5.2 包含空化的状态方程 139

5.3 有限元方法 140

5.4 流体与结构的耦合 143

5.5 应用 146

参考文献 150

第6章 声弹性振动 151

6.1 线性声波方程 151

6.2 任意形状壳体在声介质中的耦合振动 156

6.3 声场积分方程的离散化 162

6.4 流体与结构相互作用的耦合方程 166

6.5 瞬态过程问题 166

6.6 无界流中等航速物体的声弹性振动 167

6.7 浮体的声弹性振动 176

6.8 无界流中变航速运动物体的声弹性振动 185

参考文献 190

第7章 涡激振动 191

7.1 卡门涡街的水动力计算 191

7.2 涡激振动的基本现象 200

7.3 涡激振动的计算 201

7.4 一般随机涡激振动问题的计算 204

7.5 有内部液体流动的大柔性立管涡激振动的计算 207

参考文献 211

第8章 水翼、舵等平板类物体的颤振 213

8.1 引言 213

8.2 水翼的水弹性振动 214

8.3 水翼的线性颤振 220

8.4 水翼的非线性颤振 226

8.5 水中平板的颤振 227

8.6 用有限元法解平板的非线性颤振问题 234

参考文献 247

第9章 物体入水的水弹性力学问题 251

9.1 弹性圆筒势能的计算 251

9.2 弹性圆筒动能的计算 257

9.3 流体动能的计算 258

9.4 运动方程式 264

9.5 鱼雷形状壳体入水撞击的水弹性力学理论 267

参考文献 282

第10章 输液管道的水弹性振动 284

10.1 引言 284

10.2 用动量定理推导输液管道的运动方程 285

10.3 用哈密顿原理推导输液管道的运动方程 288

10.4 定常流输液管道的运动 292

10.5 输运振荡流体的管道振动 299

10.6 弯曲输液管道的自由振动 309

10.7 作为圆柱壳体的输液管道的颤振 321

参考文献 328

第11章 极大型浮体在海浪和海流联合作用下的水弹性响应 332

11.1 引言 332

11.2 基本方程 332

11.3 频率为ω的脉动压力点在水面上以速度U航行时的波面运动 333

11.4 求解在板与水面交界面上压力分布的积分方程 336

11.5 浮动板的自由振动 337

11.6 积分方程的求解方法 338

11.7 板结构的运动方程 340

11.8 计算结构及讨论 342

参考文献 343

第12章 物体的出水水弹性响应 344

12.1 引言 344

12.2 刚体运动方程的推导 344

12.3 在波浪中扰动力的计算 349

12.4 带翼回转体在波浪场中的运动方程式 354

12.5 算例 358

12.6 物体出水水弹性响应问题的分析 363

12.7 物体出水水弹性响应的计算 366

12.8 回转体出水有攻角有空泡时的结构响应时域过程 368

参考文献 377