装备结构动力学分析

全书内容大体可分为两部分：第一部分主要介绍结构动力学的基本方法和理论体系，包括动力学建模，多种动力学数值模拟方法的理论推导及算例演示等；第二部分主要介绍多种复杂工程结构动力学仿真，基于编者动力学分析方面多年的积累，展示多种特殊的动力学分析方法的理论分析过程及算例演示，进而基于结构动力学响应分析，进行动力性能指标的评估。

第1章 绪论 1
1.1 什么是结构动力学问题 1
1.2 结构动力学分析方法概况 1
1.2.1 结构动力学分析的主要内容 2
1.2.2 结构动力学分析的研究方法 2
1.3 本书概述 4
参考文献 5
第2章 结构动力学分析基本理论 6
2.1 单自由度系统的动力学响应 6
2.1.1 时域响应分析 6
2.1.2 频域响应分析 8
2.2 多自由度系统的动力学响应 9
2.3 有限元法的基本理论 9
2.3.1 有限元法分析的基本思想 9
2.3.2 单元刚度矩阵 11
2.3.3 单元质量矩阵 13
2.3.4 边界条件的处理 14
2.3.5 小结 14
2.4 基于有限元的动力学数值模拟基本方法 15
2.4.1 模态分析基本理论 15
2.4.2 阻尼矩阵 17
2.4.3 动力学响应数值模拟基本方法 18
参考文献 19
第3章 复杂工程结构动力学建模方法 20
3.1 模型简化 20
3.1.1 模型几何处理 20
3.1.2 结构单元简化 22
3.1.3 部件连接方式 24
3.2 网格划分 31
3.2.1 网格收敛性 31
3.2.2 网格质量 34
3.3 连接结构建模 36
3.3.1 虚拟材料法 36
3.3.2 基于等效接触区域的螺栓连接动力学建模方法 42
参考文献 50
第4章 复杂工程结构动力学数值模拟的分析方法 51
4.1 模态分析 51
4.1.1 模态分析理论 51
4.1.2 模态分析方法 52
4.1.3 预应力模态分析 54
4.1.4 旋转软化 56
4.2 谐响应分析 59
4.2.1 谐响应分析理论 59
4.2.2 Ansys经典界面谐响应分析实例 60
4.2.3 Workbench平台谐响应分析实例 64
4.3 瞬态分析 67
4.3.1 Ansys经典界面瞬态分析实例 67
4.3.2 Workbench平台瞬态分析实例 69
4.4 随机振动分析 71
4.4.1 随机振动基本理论 71
4.4.2 随机振动的有限元分析方法 73
4.4.3 随机振动数值仿真算例演示 74
4.5 地震响应谱分析 80
4.5.1 响应谱分析理论 80
4.5.2 Ansys经典界面响应谱分析实例 82
4.5.3 Workbench平台响应谱分析实例 84
4.6 多点基础激励动力学响应分析 86
4.6.1 多点基础激励问题概述 86
4.6.2 多点基础随机激励数值模拟方法 88
参考文献 92
第5章 动力学模型修正与参数识别 93
5.1 模型修正方法 94
5.1.1 待修正参数的选取 94
5.1.2 残量或误差量的构造 95
5.1.3 采用何种迭代或优化算法 96
5.2 算例演示 98
5.2.1 结构简介 98
5.2.2 有限元建模及初步分析 98
5.2.3 有限元模型修正 100
参考文献 106
第6章 动力学试验方法 107
6.1 振动测试概述 107
6.1.1 振动信号的分类 107
6.1.2 数据采样 108
6.1.3 随机振动信号分析常用的统计特征参数 109
6.2 模态试验 111
6.2.1 模态试验分析的理论基础 111
6.2.2 模态试验分析的测试技术 114
6.2.3 模态试验分析应用实例 116
参考文献 120
第7章 多轴应力评估 121
7.1 随机振动条件下的多轴应力评估 122
7.1.1 随机振动下von Mises应力的概率分布 122
7.1.2 随机振动下的应力校核方法 123
7.1.3 3σ方法的考察 126
7.2 静力—随机振动复合条件下的多轴应力评估 127
7.2.1 静力—随机振动复合条件下的von Mises应力 127
7.2.2 复合条件下的极限应力计算方法 129
7.2.3 工程近似方法及其考察 133
参考文献 136
第8章 结构疲劳分析 138
8.1 疲劳的基本理论 138
8.1.1 疲劳的基本概念 138
8.1.2 S-N和ε-N曲线 139
8.1.3 疲劳的分类 140
8.2 疲劳的数值分析方法 142
8.2.1 恒幅循环应力下的疲劳 142
8.2.2 非恒幅循环应力下的疲劳 142
8.2.3 随机疲劳 144
8.2.4 多轴疲劳分析 147
8.3 疲劳设计的新进展 149
8.3.1 疲劳设计方法的选择 149
8.3.2 损伤容限设计 150
8.3.3 疲劳可靠性设计 150
参考文献 151
第9章 部组件动力学环境试验设计及数值模拟 153
9.1 部组件级试验方法 153
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