热应力理论分析及应用 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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李维特 著

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• 热应力
• 应力分析
• 结构力学
• 热传导
• 材料力学
• 工程应用
• 有限元分析
• 机械工程
• 热弹性
• 结构设计

出版社： 中国电力出版社

ISBN：9787508320045

版次：1

商品编码：10698708

包装：平装

开本：16开

出版时间：2004-01-01

用纸：胶版纸

页数：297

正文语种：中文

内容简介

　　 《热应力理论分析及应用》共分四篇，第一篇：弹性力学基础；第二篇：热弹性力学基础；此两篇分别阐述弹性体在外力载荷作用下或在外力载荷和温度变化共同作用下而引起变形、位移、应变、应力的变化规律。第三篇：数值计算，介绍当今广泛采用的两种数值算法——有限差分法和有限元法，以及其在求解弹性体温度场和应力场的原理和方法。第四篇：热应力在火力电厂汽轮机组的监控与应用。
　　 《热应力理论分析及应用》内容循序渐进，深入浅出，附有必要的例题，对热应力问题从理论上、数值方法上、应用上都作了比较全面的介绍。
　　 本书可作为高等学校热能动力专业研究生和高年级本科生的选修课教材，也可供有关专业从事教学、科研、设计、调试、生产运行的广大教师及工程技术人员阅读参考。

目录

前言
第一篇 弹性力学基础
第一章 基本假设与基本物理量
第一节 弹性力学中的基本假设
第二节 体力、面力、应力、应变与位移
第二章 空间问题的基础理论
第一节 平衡微分方程
第二节 应变与位移的关系——几何方程
第三节 应变与应力的关系——物理方程
第四节 一点的应力状态及应力边界条件
第五节 变形连续方程——相容方程
第六节 求解弹性力学问题的基本方法
第七节 用位移分量表示的平衡微分方程及边界条件
第八节 用应力分量表示的变形连续方程
第九节 空间轴对称问题基础
第十节 弹性体的能量原理
第三章 平面问题的基础理论（直角坐标）
第一节 平面应力问题
第二节 平面应变问题
第三节 一点的应力状态
第四节 边界条件
第五节 刚体位移
第六节 按位移求解平面问题
第七节 按应力求解平面问题及变形连续方程
第八节 应力函数
第四章 用极坐标求解平面问题
第一节 极坐标中的基本方程式
第二节 极坐标中的变形连续方程与应力函数
第三节 应力分量的坐标变换关系
第四节 轴对称应力状态下的应力分布与位移

第二篇 热弹性力学基础
第五章 热应力学的基本概念
第一节 热应力概述
第二节 几个简单的热应力例子
第三节 线性热应力理论简介
第六章 热弹性力学的基本关系性
第一节 热应力的广义虎克定律
第二节 热弹力学的平衡微分方程——位移方程
第三节 热弹力学的变形连续方程——协调方程
……
第七章 热弹性力学的平面问题
第八章 用圆柱坐标系求解圆筒、圆盘和圆球的热应力
第九章 热弹性体的热力学原理

第三篇 数值计算
第十章 用有限差分法求解弹性力学中的平面问题
第十一章 用有限差分法求解热传导平面稳定温度场
第十二章 用有限分法所轮机转子一维不稳定导热过程的热应力
第十三章 有限元法基础
第十四章 温度场的有限元解法
第十五章 热应力平面问题的有限元解法
第十六章 热应力轴对称问题的有限元解法
第四篇 热应力在火力发电厂汽轮机组的监控与应用
第十七章 汽轮机转子热应力与寿命损耗的监测与控制
参考文献

前言/序言

《结构动力学导论》 内容简介 《结构动力学导论》旨在为结构工程、土木工程、机械工程等相关领域的师生及工程技术人员提供一个系统、深入且实用的结构动力学基础理论框架和分析方法。本书着重于从基本原理出发，逐步深入到复杂系统的动力学响应分析，强调理论与工程实践的紧密结合。全书内容组织严谨，逻辑清晰，力求在确保理论深度与广度的同时，提供丰富的工程实例和数值分析指导。 第一篇：基础理论与单自由度系统分析 本书伊始，首先建立了结构动力学的基本概念和研究范畴，明确了动力荷载的分类及其对结构的影响。详细阐述了系统自由度、质量、刚度及阻尼的概念及其在离散化模型中的体现。 核心部分聚焦于单自由度（SDOF）系统的动力学分析。首先，详尽讨论了无阻尼自由振动，推导了系统的固有频率和周期，并引入了振型（对于SDOF系统即为位移方向）的概念。接着，引入了粘滞阻尼模型，分析了阻尼比对系统响应的影响，重点阐述了有阻尼自由振动的特性，包括对数减衰率的计算和临界阻尼的概念。 在受迫振动方面，本书系统分析了简谐（正弦）荷载激励下的稳态响应，深入探讨了共振现象的机理、危害及控制要点。对于冲击、瞬态荷载（如脉冲荷载或阶跃荷载），本书介绍了积分法（如Duhamel积分），用于精确计算系统对任意时间历程荷载的瞬态响应。此外，还对基础激励问题进行了专门讨论，这对于地震工程中的隔震设计至关重要。 第二篇：多自由度系统分析 在掌握SDOF系统的基础上，本书自然过渡到多自由度（MDOF）系统的分析。首先介绍了系统的运动方程建立——基于牛顿第二定律或拉格朗日方程的建立方法，重点讲解了集中质量法在大型结构离散化中的应用。 系统的核心分析在于固有特性分析。详细推导了特征值问题，阐明了矩阵特征值与系统固有频率的关系，以及特征向量（即振型）的物理意义。本书强调了振型分解反应谱法的理论基础和实际应用，这是现代抗震设计中不可或缺的工具。 对于MDOF系统的受迫振动，本书深入阐述了模态分析法。通过对运动方程进行模态解耦，将复杂的MDOF系统转化为一组相互独立的SDOF系统进行求解，极大地简化了计算。详细讲解了如何利用模态参与因子、模态有效质量等概念，将模态响应叠加为总响应，并探讨了周期性与非周期性荷载下的响应计算。 第三篇：连续系统的动力学与高级主题 为了弥补离散化模型的不足，本书引入了连续体结构（如梁、板）的动力学分析。重点讨论了欧拉-伯努利梁和剪切梁的轴向、弯曲振动方程的建立与求解，并给出了常见边界条件下的解析解。这部分内容为理解有限元方法中的离散化奠定了理论基础。 在高级主题部分，本书覆盖了几个关键领域： 1. 非线性动力学基础： 讨论了材料非线性和几何非线性对结构动力响应的影响，介绍了基本的非线性求解策略，如逐步积分法（如Newmark-$eta$法、中心差分法）在处理非线性系统时的稳定性与精度控制。 2. 随机振动理论： 鉴于工程中许多荷载（如风、地震）的随机特性，本书引入了随机过程理论，用于描述随机荷载和分析系统的均方根响应，这对于风险评估至关重要。 3. 结构抗振控制： 介绍了主动、被动和半主动控制的基本原理，包括调谐质量阻尼器（TMD）和粘滞阻尼器等装置在降低结构振动中的应用，并从动力学角度分析了控制系统的设计参数。 工程应用与计算方法 贯穿全书的重点是数值方法的应用。本书不仅停留在解析解层面，还详细介绍了有限元方法在动力学问题中的应用，包括质量矩阵和刚度矩阵的集成。书中提供了大量使用主流有限元软件（如ABAQUS, ANSYS, 或通用计算程序）进行动力学分析的步骤和案例解析，包括瞬态分析、模态分析和响应谱分析的设置要点。 本书的附录部分包含必要的数学工具回顾，如矩阵特征值求解方法和傅里叶变换在信号处理中的应用，以确保读者能够顺利衔接后续的深入研究或工程实践。 《结构动力学导论》旨在培养读者对复杂动态载荷下结构响应的深刻物理直觉，并提供一套严谨、可操作的分析工具，使其能够胜任现代工程结构设计和评估中的动态分析任务。

评分☆☆☆☆☆

这本书的学术深度和严谨性毋庸置疑，它为我提供了一个非常坚实的研究基础。我特别着迷于其中关于热应力在航空航天领域应用的论述。作者深入剖析了高超音速飞行器在进入大气层时，由于空气摩擦产生的极端高温和高压，会对飞行器结构造成巨大的热应力载荷。他详细介绍了各种先进的隔热材料和结构设计技术，如何有效地应对这些严峻的挑战。书中对于不同隔热材料的热传导系数、热膨胀系数等关键参数的对比分析，以及它们在不同工作条件下的性能表现，都让我大开眼界。更重要的是，作者在分析这些复杂问题时，始终保持着高度的科学精神，无论是理论推导还是数值模拟，都力求精确和严谨，这对于我今后的学术研究具有重要的指导意义。

评分☆☆☆☆☆

这本书在案例分析的部分做得尤为出色，它不仅仅是提供了几个孤立的例子，而是将理论与实践紧密地结合在了一起。我特别关注了其中关于高层建筑风致振动与热应力耦合效应的研究。作者并没有将这两种力学现象割裂开来，而是深入分析了它们之间复杂的相互作用。他详细介绍了如何通过数值模拟和实验手段，来预测建筑物在不同风速和温度变化下的变形和内力分布，以及这些因素如何共同影响建筑物的结构安全和使用舒适度。书中对于不同建筑材料的热物理性质的对比分析，以及如何根据材料特性选择最优的结构设计方案，都给了我很大的启发。我发现，这本书并不是一本“死板”的教科书，而更像是一位经验丰富的工程师在分享他的实践经验和独到见解，那些看似简单的结论背后，都蕴含着深厚的理论功底和丰富的工程实践。

评分☆☆☆☆☆

这是一本非常有启发性的著作，它在探讨热应力现象时，并不局限于单一的学科领域，而是跨越了物理学、材料科学、机械工程等多个学科。我被书中关于热应力在电子元器件失效机制中的作用的章节深深吸引。作者详细阐述了半导体材料在反复的温度循环下，如何产生微观裂纹，并最终导致器件性能衰退甚至失效。他不仅解释了微观损伤的形成过程，还进一步探讨了如何通过优化封装材料、改进散热设计等方法来减缓这种失效过程。这种跨学科的视角，让我意识到，解决工程问题往往需要多角度的思考和多方面的知识整合。读完这部分，我感觉自己对电子产品的可靠性设计有了更清晰的认识，也更加理解了为什么很多高科技产品会因为温度问题而出现故障。

评分☆☆☆☆☆

一本真正能引发思考的书，它不像市面上很多技术书籍那样，只是一味地堆砌公式和推导，而是巧妙地将枯燥的理论置于一个更广阔的背景下。读到其中关于材料疲劳寿命预测的部分，我深感震撼。作者并没有满足于简单地给出预测模型，而是深入剖析了热应力循环加载如何加速材料的微观损伤累积，并通过大量的实验数据和案例研究，清晰地展示了理论模型与实际情况之间的联系。尤其令我印象深刻的是，书中关于热应力在复杂结构件（例如航空发动机叶片）中的分布和演变规律的探讨，那不是简单的数值模拟结果罗列，而是充满了作者对于物理过程的深刻洞察。他会引导读者去思考，为什么在某些特定的几何形状或载荷条件下，应力会如此集中？这种集中的应力又会对材料的宏观性能产生怎样的影响？读完这部分，我感觉自己不仅仅是在学习理论，更是在学习一种解决复杂工程问题的思维方式，一种能够透过现象看本质的眼光。这种求真务实的精神，贯穿了整本书，让我在阅读过程中，不断地产生“原来如此”的顿悟。

评分☆☆☆☆☆

这本书的叙事方式非常吸引人，它以一种近乎故事性的手法，娓娓道来热应力这一看似抽象的概念。我尤其喜欢其中关于历史渊源的章节，作者并没有简单地介绍几个重要的科学家和他们的发现，而是生动地描绘了在不同历史时期，科学家们是如何一步步揭示热应力现象的奥秘，以及这些发现是如何推动了工程技术的发展。例如，在讲述早期桥梁设计时，作者就详细阐述了热胀冷缩问题如何曾一度困扰工程师，而正是对热应力的深入理解，才使得现代化的桥梁结构得以安全稳定地屹立。这种将理论研究置于时代变迁和社会需求的大背景下的写法，让我对科学的进步有了更深层次的理解。而且，作者在解释一些复杂的物理概念时，常常会用一些非常形象的比喻，比如用“热胀冷缩的拥抱”来形容温度变化对物体尺寸的影响，这种通俗易懂的讲解方式，极大地降低了阅读门槛，即使是初学者也能轻松掌握。

评分☆☆☆☆☆

很有参考价值

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内容不错。

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不错

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不错

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理论和实例都不错，适合入门

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很好

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恍恍惚惚恍恍惚惚恍恍惚惚恍恍惚惚恍恍惚惚

评分☆☆☆☆☆

很好

评分☆☆☆☆☆

内容不错。