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力学丛书  典藏版


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力学丛书 典藏版
  • 套装现货
  • 书号:9787030470584
    作者:胡海昌
  • 外文书名:
  • 丛书名:力学丛书
  • 装帧:平装
    开本:大32
  • 页数:3674
    字数:1043365
    语种:zh-Hans
  • 出版社:科学出版社
    出版时间:null
  • 所属分类:
  • 定价: ¥4084.00元
    售价: ¥3267.20元
  • 图书介质:
    纸质书

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本书系统论述了多自由度结构固有振动理论中近年来发展较快、应用较广的四个方面。内容包括:(1)小参数法和局部修改法;(2)本征值的包含定理和计数定理;(3)动态子结构法;(4)链式结构和迥转对称结构分析法。本书主要叙述了船体强度和船体结构设计两方面内容,阐述了船体外载荷、总纵强度、局部强度和扭转强度等船体强度的原理和计算方法,以及船中剖面优化设计、规范法设计、上层建筑设计等船体结构设计的一般方法,并对船体结构直接计算、共同结构规范等先进设计计算方法作了适当介绍。本书主要介绍流体力学中的各种偏微分方程和不同的初边值条件的有限差分计算方法。同时综述了自六十年代后期发展起来的计算流体力学中有限差分方法的理论基础,与各种格式的特点。本书从理性力学观点,系统叙述非线性弹性力学的精确理论,着重理论的基本概念,使读者除了掌握本理论外,还为进一步了解理性力学的其它方面打下基础。
  本书取目前国际上最通用的“两点张量法”和“抽象符号法”之长,首次采用“两点张量抽象符号法”,使之有可能进行简明扼要而严格的数学描述;同时,又避免用过深的数学工具,使读者能由浅入深掌握本书内容。本书深入阐明了各种振动现象的物理机理以及分析振动问题的数学方法。前半部分介绍振动的基本概念,后半部分分别介绍了离散系统的矩阵方法、连续系统的离散方法、非线性系统的定性、定量方法以及随机振动的基础知识。本书系统地叙述了弹性力学中的各种变分原理,尤其是广义变分原理,以及这些变分原理在理论方面和近似计算方面的应用。讨论到的物体形式有梁、板、扁壳和一般的弹性体,论述的内容包括平衡、稳定性和振动各方面的问题。本书是作者们在叶轮机械中跨音速流动领域多年来研究工作的系统总结。内容包括:平面叶栅跨音速绕流,平面跨音速叶栅设计方法,平面跨音速叶栅的正、反混合问题,任意旋成面叶栅跨音速绕流,叶轮机械中完全三维跨音速流动,跨音叶栅流场相仿律,叶片颤振时的非定常气动问题,平面叶栅中非定常跨音速流动等。本书是在天津大学材料力学教研室编写的光弹性讲义的基础上修改而成的。全书共十二章,较详细地阐述了光弹性的原理、设备、材料,方法和实例。  本书根据高等学校理工科非力学专业材料力学课程教学基本要求编写而成。全书包括材料力学基本知识,轴向拉伸与压缩,剪切,扭转,弯曲内力,弯曲应力,弯曲变形,应力状态分析与强度理论,组合变形,压杆稳定,动载荷和能量法等12章。附录列出了静力学平衡问题,截面的几何性质,应变分析和电测法。书后还附有型钢表、主要符号及部分习题答案。教材内容丰富,与工程实际问题联系密切,适用范围广。  本书针对各工程领域中广泛存在的多时间尺度耦合系统的非线性动力学行为展开研究,主要内容包括揭示几类化工系统和机械系统中存在的簇发振荡行为及其分岔机理,探讨研究多尺度耦合系统的分析方法。本书紧紧围绕国内外研究热点展开,既有系统的理论分析,又有翔实的数值模拟,反映了该学科近十几年的研究成果。  本书按照教育部“卓越工程师教育培养计划”的要求编写。书中正文部分采用立体图示,更生动、直观地反映分析研究对象,突出从“工程结构或机械与构件”到“力学模型”,由理论分析成果到解决“工程实际问题”的基本思路。文字叙述通俗易懂,便于自学。
  全书共分14章及两个附录,内容包括绪论、轴向拉伸与压缩、扭转、弯曲内力、弯曲应力、弯曲变形、应力应变分析基础、强度理论、组合变形、压杆稳定、能量法、超静定结构、动载荷、疲劳强度,以及附录I截面图形的几何性质和附录II型钢表。章末附有习题,书末给出了习题答案。本书以结构振动控制为对象,介绍时滞反馈控制的设计方法与实验,主要是作者近些年来在时滞问题上的研究成果。本书内容涉及时滞辨识、时滞控制律设计、时滞实验等,研究对象包括线性振动系统和非线性振动系统,时滞问题处理方法包括离散时间形式的处理方法和连续时间形式的处理方法,时滞技术包括时滞消除技术和时滞利用技术,控制方法涉及最优控制、变结构控制、鲁棒控制等。本书中包含有大量的时滞实验验证,这也是本书的特点之一。油田的油气水分离是一个非常复杂的过程,且气相和液相产品还与操作的压力、温度条件、各相含率、油品条件等密切相关,这也在一定意义上增加了油水分离工艺的难度。油水混合液的分离是油气水分离的重点和难点,本书以工程项目为依托,将研究团队多年的研究工作加以系统整理,共分为七章:第 1 章和第 2 章介绍了管道式分离技术应用的基本原理;第 3 章至第 6 章分别对不同的管道式分离技术的原理、理论基础、研究过程和成果进行总结,包括:螺旋管道多相分离器、T 型管多分岔管路多相分离器、柱型旋流多相分离器和导流片型管道式多相分离器;第 7 章简要介绍了新型管道式分离技术的现场应用情况,为管道式分离技术的进一步优化和应用推广提供可靠的数据基础。
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    第一章 预备知识 1
    1.1 本征值的变分式 1
    1.2 简谐载荷作用下的强迫振动 7
    第二章 小参数法和局部修改法 13
    2.1 孤立本征值的小参数法 13
    2.2 重本征值的小参数法 17
    2.3 本征值组的小参数法 23
    2.4 弱耦合系统 26
    2.5 刚度悬殊的结构 29
    2.6 质量悬殊的结构 32
    2.7 刚度小变化对柔度的影响 33
    2.8 刚度局部修改对静动柔度的影响 34
    2.9 质量局部修改对动柔度的影响 36
    第三章 本征值的包含定理和计数定理 39
    3.1 Collatz的包含定理 39
    3.2 Collatz包含定理的改进,几种包含定理的内在联系 41
    3.3 放大倍数和本征值的包含定理 50
    3.4 质量包含定理和刚度包含定理 60
    3.5 势能不耦合情况下本征值的下限 67
    3.6 实对称矩阵的非正本征值数 70
    3.7 基于动刚度的本征值计数法 72
    3.8 基于凝聚动刚度的本征值计数法 73
    3.9 瑞利约束定理及其新证明 81
    第四章 动态子结构法 84
    4.1 简谐振动问题和平衡问题的对应关系 84
    4.2 分析复杂结构的策略思想 85
    4.3 自由子结构法 89
    4.4 约束子结构法 95
    4.5 局部刚化法 102
    4.6 动柔度的简化 103
    4.7 双协调动态子结构法 110
    第五章 链式结构和迴转对称结构 117
    5.1 链式结构 117
    5.2 迴转对称结构 124
    5.3 子结构有刚性联系的迴转对你结构 129目录
    结论 1
    0.1 船体强度 1
    0.2 结构设计 2
    0.3 本书内容 4
    第1章船体结构基础 5
    1.1 船体结构间载荷传递和结构的变形 5
    1.2 作用在船体上的载荷 7
    1.2.1 载荷的分类 7
    1.2.2 波浪引起的动载荷 8
    1.2.3 冲击载荷 9
    1.3 结构响应分析模型与载荷 10
    1.3.1 总强度分析模型与载荷 10
    1.3.2 横向强度分析模型与载荷 11
    1.3.3 局部强度载荷 13
    1.4 船体结构各构件的作用 13
    1.5 典型船舶的结构特点 17
    1.5.1 散货船 17
    1.5.2 双壳油轮 19
    1.5.3 集装箱船 20
    1.5.4 汽丰运输船 21
    1.5.5 MOSS球罐型LNG船 23
    1.5.6 薄膜型LNG船 24
    1.5.7 矿砂船 25
    第2章船体外载荷 27
    2.1 概述 27
    2.1.1 船体梁的受力与变形特征 27
    2.1.2 剪力、弯矩计算步骤 29
    2.2 静水剪力和弯矩计算 30
    2.2.1 重量曲线 30
    2.2.2 浮力曲线 36
    2.2.3 载荷曲线 38
    2.2.4 静水剪力和弯矩曲线 39
    2.2.5 计算状态的选取 40
    2.2.6 船体挠度及货物分布对静水弯矩的影响 41
    2.3 静波浪剪力和弯矩 42
    2.3.1 传统计算方法 42
    2.3.2 静波浪剪力和弯矩计算 43
    2.3.3 斜直在波浪上的静泼浪弯矩 47
    2.3.4 波浪浮力修正 48
    2.4 总纵弯矩和剪力计算 49
    2.4.1 公式计算总纵弯矩和剪力 49
    2.4.2 计算机计算总纵弯矩和剪力 50
    2.5 总纵弯矩和剪力的近似估算公式 56
    2.5.1 总纵弯矩的近似估算公式 56
    2.5.2 剪力的近似估算公式 60
    2.5.3 总纵弯矩和剪力街准 61
    2.6 总纵弯矩和剪力计算实例 63
    2.6.1 主要数据及原始资料 63
    2.6.2 泼型与波浪参数 64
    2.6.3 压载到港状态的静水剪力和弯矩计算 65
    2.6.4 静波浪剪力Nw 及弯矩Mw 计算 68
    2.6.5 总纵弯短与剪力计算 71
    第3章船体总纵强度 73
    3.1 船体总纵弯曲应力第一次近似计算 73
    3.1.1 计算剖面与纵向强力构件 73
    3.1.2 船体剖面模数的计算及第一次近似总纵弯曲应力 74
    3.2 船体构件的稳定性和总纵弯曲应力的第二次近似计算 76
    3.2.1 船体构件的工作特征 76
    3.2.2 船体构件的稳定性检验 78
    3.2.3 船体板折减革数的计算 84
    3.2.4 总纵弯曲应力的第二次及更高次近似计算 86
    3.3 船体构件的多重作用及按合成应力校核总纵强度 88
    3.3.1 船体构件的多重作用 88
    3.3.2 底部构件中的应力合成 90
    3.4 船体梁弯曲剪应力的计算 92
    3.4.1 船体梁弯曲剪应力的一般公式 92
    3.4.2 开式剖面构件的剪应力 94
    3.4.3 多闭室剖面的剪应力 95
    3.4.4 多闭室剖面剪流的计算示例 97
    3.5 许用应力 99
    3.6 船体挠度的计算 102
    3.6.1 弯曲挠皮曲线 102
    3.6.2 剪切挠皮曲线 104
    第4章船体局部强度 106
    4.1 局部强度计算的力学模型 106
    4.1.1 建立计算模型的原则 106
    4.1.2 构件几何尺寸的简化 107
    4.1.3 骨架支撑条件的简化 107
    4.1.4 结构处理模型化 111
    4.1.5 载荷模型化 113
    4.2 船体骨架的带板 114
    4.3 典型船体结构的局部强度计算 117
    4.3.1 船底结构的强度计算 117
    4.3.2 甲板结构的强度计算 120
    4.3.3 舷侧结构的强度计算 123
    4.3.4 舱壁结构的强度计算 125
    第5章船体扭转强度计算 133
    5.1 船体扭转强度计算分析 134
    5.1.1 船体扭转强度计算的方法与步骤 134
    5.1.2 作用在船体上的扭转外力 134
    5.2 具有长大开口的船体扭转变形 137
    5.2.1 自由扭转变形和翘曲变形 137
    5.2.2 剖面扭转惯性矩 137
    5.3 规范关于波浪扭矩及波浪弯矩的公式 138
    5.3.1 波浪扭矩的规范计算 138
    5.3.2 斜浪下波浪弯矩的规范计算 139
    5.3.3 弯扭组合合成正应力 140
    5.4 大开口船舶弯扭组合分析的有限梁法 142
    5.4.1 迁移矩阵法原理 143
    5.4.2 计算实例 143
    第6章船中剖面结构优化设计 148
    6.1 船体结构优化设计概述 148
    6.1.1 材料选择 149
    6.1.2 尺寸优化 149
    6.1.3 形状优化 150
    6.1.4 拓扑优化 150
    6.2 优化算法原理及其在船舶结构优化中的应用 150
    6.2.1 准则法 151
    6.2.2 数学规划法 151
    6.2.3 智能优化方法 151
    6.3 中剖面计算法设计 153
    6.3.1 基本任务 153
    6.3.2 设计要求与目标 153
    6.4 按规范要求的船中剖面优化设计 154
    6.4.1 建立数学模型 155
    6.4.2 数学优化方法 156
    6.4.3 规范优化实例 157
    6.5 基于直接计算的船中剖面优化设计 159
    6.5.1 分级优化技术的基本思想 159
    6.5.2 建立数学模型 160
    6.5.3 直接计算优化实例 162
    6.6 中剖面结构优化设计的遗传算法实例 163
    第7章船体结构规范法设计 168
    7.1 规范法设计基本思路 169
    7.1.1 规范法设计的步骤 169
    7.1.2 建造规范的选用 169
    7.1.3 结构布置的一般原则 170
    7.1.4 结构设计通则 171
    7.1.5 船体构件的材料级别和钢级 176
    7.2 规范对船体纵向强度的要求 180
    7.3 外板及甲板的设计 185
    7.3.1 外板 185
    7.3.2 甲板板 188
    7.4 船体骨架的设计 190
    7.4.1 船体骨架设计计算的一般注意事项 190
    7.4.2 规范对船体骨架要求的基本意义 191
    7.5 应力集中区的结构设计 194
    7.5.1 应力集中 194
    7.5.2 开口的应力集中及降低角隅处应力集中的措施 194
    7.5.3 肘板的应力集中 199
    第8章上层建筑设计 201
    8.1 上层建筑的变形特征 201
    8.2 上层建筑设计 203
    8.2.1 强力上层建筑的设计 204
    8.2.2 轻型上层建筑的设计 206
    8.2.3 轻合金上层建筑的设计 207
    8.2.4 上层建筑结构的一般布直 211
    8.3 上层建筑端部的应力集中及加强设计 212
    8.3.1 应力集中革数 212
    8.3.2 端部应力集中的加强 212
    8.4 上层建筑振动计算分析 215
    8.4.1 计算模型 215
    8.4.2 质量分布及边界条件 217
    8.4.3 计算结果及评价 218
    第9章船体结构直接计算 221
    9.1 船体结构直接计算的基本考虑 221
    9.1.1 通则 221
    9.1.2 船舶结构有限元模型 222
    9.1.3 计算工况 223
    9.1.4 边界条件 226
    9.1.5 结呆提交 228
    9.2 船体结构直接计算所用载荷 228
    9.2.1 设计载荷 228
    9.2.2 运动和加速度 228
    9.2.3 载荷计算 235
    9.2.4 载荷分量及其施加 238
    9.3 船体结构直接计算结果分析 238
    9.4 板格屈曲校核 239
    9.4.1 屈曲枝核方法 239
    9.4.2 校核区域 240
    9.4.3 腐蚀辱度 240
    9.4.4 屈曲因子计算 241
    第10章共同结构规范 242
    10.1 共同结构规范介绍 242
    10.2 共同结构规范设计 243
    10.2.1 共同结构规范设计原则 243
    10.2.2 共同结构规范设计方法 243
    10.3 船体梁极限强度 246
    10.3.1 概述 246
    10.3.2 船体梁极限强度计算方法 246
    10.3.3 极限强度衡准 249
    10.4 船体结构疲劳强度 250
    10.4.1 概述 250
    10.4.2 疲劳强度评估方法 251
    10.4.3 疲劳强度衡准 259
    参考文献 265目录
    第一章 离散近似法的实质 1
    1-1 有限差分法与有限单元法的比较 1
    1-2 有限单元法的理论基础 4
    1-3 有限差分法的理论基础 6
    1-4 适定性 9
    第二章 代数方程组 11
    2-1 线性代数方程组 22
    2-2 迭代法 13
    2-3 加速方法 15
    2-4 非线性代数方程组F(x)=0的解法原理 19
    2-5 非线性方程解法举例 23
    2-6 非线性方程组的Picard迭代法 27
    第三章 椭圆型方程 31
    3-1 有限差分处理 31
    3-2 差分方程组的迭代解法 36
    3-3 实际应用中的问题及讨论 40
    第四章 双曲型方程 43
    4-1 适定问题 43
    4-2 差分问题的适定性 45
    4-3 差分格式举例 48
    4-4 一阶线性双曲型方程组 53
    第五章 抛物型方程 58
    5-1 适定问题 58
    5-2 差分问题的适定性 59
    5-3 稳定性分析 62
    5-4 初值边值问题 64
    第六章 一般理论 69
    6-1 导言 69
    6-2 差分问题的协调性 70
    6-3 差分算子与差分问题的收敛性 72
    6-4 稳定性 75
    6-5 Lax等价定理 78
    第七章 von Neumann稳定性分析 82
    7-1 L范数意义下的有界性 82
    7-2 两种定义的等价性 84
    7-3 局部线性稳定分析 93
    7-4 将局部线性53 定分析用于Navier-Stoke方程 93
    7-5 边界处理 96
    第八章 变系数及非线性方程 99
    8-1 引言 99
    8-2 能量分析——一些实例 102
    8-3 对能量法运用的讨论
    第九章 隐式与其它差分格式 119
    9-1 与时间有关的问题 119
    9-2 定常问题——渐近迭代法 121
    9-3 分部时间法 124
    9-4 混合型方程的差分格式举例 131
    第十章 守恒型整分式与事后误差估计 135
    10-1 守恒型差分公式 136
    10-2 事后误差计算 143
    第十一章 水动力学问题 149
    l1-1 流函数一一旋度方程解法 149
    11-2 一般解法反其讨论 156
    第十二章 粗网格计算及一种新的差分式(程心——Allen格式) 164
    12-1 关于渐近解与近似解 164
    12-2 粗细网格对误差的影响(误差曲线分析) 168
    12-3 程心—-Allen改进式——一种适用于大网格计算的新格式 175
    附录 189
    一般参考书籍 212
    各章特殊参考文献 213目录
    前言
    绪论 1
    第一部分 三维欧氏空间张量分析 5
    第一章 斜角坐标系(即仿射坐标系) 5
    l. 基向量和度量张量 5
    2. 向量点积和叉积 8
    3. 坐标变换和张量 8
    4. 张量代数 11
    5. Ricci符号,广义Kronecker符号,行列式和代数余子式 15
    第二章 二阶张量——仿射量 17
    l. 仿射量 17
    2. 正则与退化 19
    3. 重向和不变量 21
    4. Cayley-Hamilton定理 23
    5. 几种特殊仿射量 24
    6. 对称仿射量的重向和仿射量的主向 31
    7. 仿射量的分解35
    第三章 张量函数 37
    l. 各向同性张量函数 37
    2. 张量函数的梯度 41
    3. 表示定理 42
    第四章 曲线坐标系 44
    l. 曲线坐标系与局部基向量 44
    2. 张量场与绝对微商 46
    3. 不变性微分算子和积分定理 51
    4. Riemann-Christoffel张量(由率张量) 54
    第五章 非完整系与两点张量场 57
    1. 非完整系与物理分量 57
    2. 正交系与物理标架 60
    3. 两点张量场 64
    第二部分 有限变形理论 72
    第一章 变形几何学 72
    1. 运动与变形 72
    2. 坐标系 74
    3. 变形梯度和线、面、体元素的变换 77
    4. 长度比、面识比、容积比、剪切与Green-Cauchy应变张量 82
    5. 主长度比和Green-Cauchy应变张量的主向 85
    6. 应变椭球 86
    7. 变形基本定理 88
    8. 等价定理,对数应变张量和Almansi-Hamel 应变张量 93
    9. 相容性条件 95
    第二章 运动学 97
    1. 位移速度,加速度和物质导数 97
    2. 速度梯度,变形梯度及线、面、体素的物质导数 103
    3. 变形率和旋率 105
    4. 应变张量的物质导数 109
    5. 输运定理 112
    第三章 动力学分析 114
    1. 外力与内力,体力与接触力,Cauchy应力原理 114
    2. Cauchy应力和偶应力张量 116
    3. Cauchy动量和动量矩方程 119
    4. Piola-Kirchhoff 应力张量,Boussineq-Kirchhoff动量方程 121
    5. Signorini-Hobokmjiob动量方程 125
    6. 应力张量的本构导数 127
    第四章 本构理论 131
    1. 原始元与守恒律 131
    2. 能量守恒律和动能定理 132
    3. 本构关系的一般原理 135
    4. 观察者与客观性 136
    5. 应变张量,变形率和应力张量的客观性 138
    6. 守恒律的客观性 140
    7. 弹性体——Green方法 142
    8. 各向同性 146
    9. 不可压缩性 148
    10. 限制弹性势形式的不等式 150
    11. Cauchy方法 152
    第五章 问题的提法和若干解的举例 154
    l. 弹性力学问题的提法 154
    2. 均匀拉伸 157
    3. 简单剪切 160
    4. 圆柱体扭转 164
    5. 厚壁筒的轴对称变形 167
    6. 厚球壳的膨胀和翻转 171
    7. 立方体的纯弯曲 175
    8. 等厚度实心旋转盘 179
    9. 厚壁筒的轴向剪切自由振动 181
    第六章 变分原理 186
    l. 虚功、虚位移和虚应力原理 186
    2. 总势能驻值原理 189
    3. 总余能驻值原理 193
    4. 广义变分原理 196
    第七章 线性化理论(古典弹性力学) 204
    1. 基本假定 204
    2. 应变分析的线性化 205
    3. 小转动 209
    4. 线性协调方程 213
    5. 动量方程和应力边条件的线性化 214
    6. 虎克体 216
    附录 非线性弹性理论变分原理的统一理论 218
    1. 引言 218
    2. 数学符号 219
    3. 应变和应力 220
    4. 共轭变量和Legendre变换 222
    5. 虚功原理 225
    6. 古典变分原理 226
    7. 广义变分原理 231
    8. Levinson原理 234
    9. Fraeijs de Veubeke原理 237
    10. 关系图 239
    参考文献 241目录
    前言 vii
    第一章 引论 1
    1.1 机械振动 1
    1.2 振动系统模型 2
    1.3 激扰与响应 5
    1.4 振动分类 6
    1.5 振动问题及其解决方法 6
    第二章 自由振动 8
    2.1 引言 8
    2.2 简谐振动 8
    2.3 能量法 16
    2.4 弹簧刚度系数 23
    2.5 有粘性阻尼的振系的运动 25
    2.6 衰减振动 30
    习题 37
    第三章 强迫振动 47
    3.1 引言 47
    3.2 无阻尼振系在正弦型扰力作用下的振动 47
    3.3 有阻尼振系在正弦型扰力作用下的振动 53
    3.4 不平衡转子激发的振动 63
    3.5 用复数方法求解强迫振动问题 66
    3.6 支座激扰 68
    3.7 振动的隔离 73
    3.8 测振仪表 75
    3.9 在强迫振动中激扰力与阻尼力的功 79
    3.10 等值粘性阻尼 81
    3.11 傅里叶级数 85
    3.12 跤系在任意的周期激忧下的强迫振动 94
    3.13 直线运动与定轴转动的振系的类比 97
    3.14 转轴的航向振动 99
    习题 104
    第四章 瞬态振动 112
    4.1 引言
    4.2 振系对冲量的响应 113
    4.3 振系对任意激忧力的响应 115
    4.4 任意的支座激忧 127
    4.5 响应谱 133
    习题 136
    第五章 二自由度系统的振动 48
    5.1 引言 148
    5.2 自由振动 149
    5.3 车辆的振动 158
    5.4 用初始条件表示自由振动 162
    5.5 2 自由度振系的强迫振动,动力吸振器 168
    5.6 离心摆式吸振器
    习题.
    第六章 多自由度系统的振动(一) 182
    6.1 引言 182
    6.2 自由振动举例 183
    6.3 用柔度法与刚度法列运动方程 186
    6.4 固有频率与主振型(特征值与特征矢量) 202
    6.5 主振型(特征矢量)的正交性 209
    6 6 等固有频率(重特征值)的情形 212
    6.7 主振型矩阵、标准振型矩阵 216
    6.8 固有频率随系统物理参数的变化 216
    6.9 约束对系统固有频率的影响 224
    6.10 无阻尼强迫振动 227
    6.11 多自由度系统中的阻厄 233
    6.12 比例阻尼系统的强迫振动 235
    6.13 主坐标分析法小结 239
    6.14 线性阻尼系统的动响应 243
    习题 249
    第七章 多自由度系统的振动(二) 254
    7.1 引言 254
    7.2 瑞利能量法 254
    7.3 迹法(邓克利法) 263
    7.4 里茨(Ritz)法 267
    7.5 矩阵迭代法
    7.6 子空间迭代法 280
    7.7 半定系统 286
    7.8 传递矩阵法 296
    7.8.1 基本概念与方法 297
    7.8.2 轴的扭转振动 299
    7 8.3 梁的弯曲振动 307
    习题 313
    第八章 拉格朗日方程 318
    8.1 引言 318
    8.2 拉格朗日方程 318
    8.3 微振动方程 327
    习题 338
    第九章 弹性体振动的准确解 341
    9 1 引言 341
    9 2 弦的振动 342
    9.3 杆的纵向振动 347
    9.4 轴的扭转振动 351
    9.5 梁的弯曲振动 356
    9.6 简支梁情形 360
    9.7 固支梁情形 361
    9.8 悬臂梁情形 365
    9.9 振型函数的正交性 37O
    9.10 主振型叠加法 375
    习题 382
    第十章 弹性体振动的近似解法 385
    10.1 引言 385
    10.2 集中质量法
    10.3 广义坐标法 388
    10.4 假设模态法 390
    10.5 模态综合法 400
    10.6 有限元素法 407
    习题 421
    第十一章 非线性振动 424
    11.1 引言 424
    11.2 相平面 425
    11.3 保守系统 427
    11.4 奇点的性质 436
    11.5 极限环,自激振动 446
    11.6 等倾线法 451
    11.7 利埃纳法 452
    11.8 基本摄动法 461
    11.9 L-P法 466
    11.10 KBM法(一) 472
    11.11 KBM法(二) 483
    11.12 KBM法(三) 491
    11.13 多尺度法 507
    11.14 平均法 515
    11.15 参数共振 525
    习题 534
    第十二章 随机振动的数学描述 537
    12.1 引言 537
    12.2 集合平均,定常过程 538
    12.3 时间平均,遍历过程 539
    12.4 概率分布,概率密度 543
    12.5 矩 548
    12.6 联合概率分布 550
    12.7 正态过程 556
    12.8 自相关函数 559
    12.9 功率谱(自谱)密度 562
    12.10 窄带过程与宽带过程 567
    12.11 互相关函数 570
    12.12 互功率谱(互谱) 572
    习题 575
    第十三章 随机振动的激励-响应关系 580
    13.1 引言 580
    13.2 脉冲响应法 581
    13.3 频率响应法 586
    13.4 随机激励-响应关系(一) 589
    13.4.1 平均值 590
    13.4.2 自相关 591
    13.4.3 自谱 592
    13.4.4 均方值 592
    13.4.5 互相关 598
    13.4.6 互谱 599
    13.5 随机激励-响应关系(二) 600
    13.6 随机响应的模态分析法 610
    习题 613
    第十四章 随机振动的功率谱估计 618
    14.1 引言 618
    14.2 谱估计 618
    14.3 有限分辨率与泄漏 621
    14.4 估计谱方差 625
    附录A 复数运算 633
    附录B 矩阵 638
    附录C 拉格朗日方程预备知识 655
    附录D 谐和变换 659
    附录E 关于线性阻尼系统的去耦条件 665
    参考文献 668目录
    序 i
    第一章 求解泛函极值问题的一些基本概念 1
    1.1 几个简单的例子 1
    1.2 泛函、泛函极值问题的提法 5
    1.3 泛函驻立值问题与微分方程问题 6
    1.4 定积分如的驻立值问题 6
    1.5 自然边界条件 12
    1.6 泛函的二阶变分 13
    1.7 涉及高阶导数的定积分的驻立值问题 14
    1.8 涉及几个自变函数的定积分的驻立值问题 17
    1.9 重积分的驻立值问题 18
    1.10 三自变量函数的条件驻立值问题 21
    1.11 带有定积分条件的定积分的驻立值问题 26
    1.12 带有微分方程条件的定积分的驻立值问题 29
    1.13 驻立值问题的几个一般性质 31
    第二章 直梁 33
    2.1 直梁基本方程的回顾 33
    2.2 虚功原理和功的互等定理 35
    2.3 Castigliano定理 41
    2.4 数值积分法(有限元素法的前身) 45
    2.5 最小质量的静定梁示例 50
    2.6 最小势能原理 54
    2.7 用三角级数解等剖面简支粱和固支梁的问题 58
    2.8 用里兹法和有限元素法求解梁的弯曲问题 61
    2.9 梁在轴压下的稳定性,关于临界载荷的变分原理 69
    2.10 弯曲刚度的微小变化对临界载荷的影响 74
    2.11 从本征值的变分式推出的几点结论 76
    2.12 用里兹法求临界载荷的近似值 80
    2.13 用有限元素法求临界载荷的近似值 83
    2.14 用迭代法求临界载荷的近似值 86
    2.15 最小质量的压杆 89
    2.16 梁的固有振动问题 关于固有频率的变分原理 97
    2.17 求固有频率的两种能量法 101
    2.18 从固有频率的变分式推出的几点结论 103
    2.19 参数的小变化对固有频率的影响 108
    2.20 限制变形对固有频率的影响 108
    2.21 放松变形对固有频率的影响 112
    2.22 更为复杂一些的固有振动问题 113
    2.23 最高基本固有频率的简支粱 123
    2.24 最高基本固有频率的悬臂梁 128
    2.25 最高基本固有频率的悬臂粱(续前) 133
    2.26 粱在简谐外载作用下的强迫振动 135
    第三章 具有两个广义位移的梁的理论 139
    3.1 基本方程 139
    3.2 剪切剐度的计算 144
    3.3 等剖面梁弯曲问题的几个例子 147
    3.4 粱的接触问题 151
    3.5 无限长梁的振动和波的传播 156
    3.6 虚功原理和功的互等定理 160
    3.7 Castigliano定理与最小势能原理 165
    3.8 解平衡问题的有限元素法 169
    3.9 带有小参数的线性联立方程组和摄动法 175
    3.10 关于临界压力的变分式 180
    3.11 用有限元素法求临界载荷的近似值 186
    3.12 对本征函数的展开 求临界载荷近似值的迭代法 186
    3.13 关于固有频率的变分式 191
    3.14 求解固有振动问题的有限元素法 197
    3.15 分解刚度法 200
    第四章 薄板的弯曲问题 207
    4.1 基本方程的回顾 207
    4.2 坐标旋转引起的变换 213
    4.3 典型的边界条件 215
    4.4 虚功原理和功的互等定理 217
    4.5 最小势能原理 223
    4.6 最小余能原理 225
    4.7 二类变量广义变分原理 229
    4.8 三类变量以及更多类变量的广义变分原理 240
    4.9 几个能量原理(定理)之间的关系 245
    4.10 用广义变分原理求解某些综合边界条件矩形板的平衡问题 247
    4.11 有限元素法综述 255
    4.12 与三角形相联系的面积坐标 259
    4.13 六个位移参数、三角形、部份协调元素 263
    4.14 9个位移参数、三角形、部份协调元素 266
    4.15 18个以及21个位移参数、三角形、过分协调元素 271
    4.16 矩形域中的无量纲坐标 275
    4.17 12个位移参数、矩形、部份协调元素 277
    4.18 16个以及24个位移参教、矩形、过分协调元素 282
    4.19 建立协调元素的方法之一:二次分片插入法 289
    4.20 建立协调元素的方法之二:杂交法 293
    4.21 建立协调元素的方法之三:条件极值法 300
    4.22 建立协调元素的方法之四:分项插入法 304
    4.23 离散法线假设 308
    4.24 混合参数的有限元素法 310
    4.25 半无限长板的弯曲问题 314
    第五章 薄板的固有振动与稳定性 322
    5.1 薄板的固有振动 322
    5.2 关于固有频率的变分式 324
    5.3 等厚度各向同性矩形板的固有振动 331
    5.4 用有限元素法求解板的固有振动问题 334
    5.5 在横向载荷和中面力联合作用下板的弯曲 340
    5.6 临界载荷举例 342
    5.7 临界载荷的一般特性 347
    5.8 关于临界载荷的几个变分原理 353
    5.9 用有限元素法求板的临界载荷 357
    5.10 无限长板的临界载荷 362
    第六章 弹性力学的空间问题 364
    6.1 应变分析 364
    6.2 应力分析 368
    6.3 应力应变关系 370
    6.4 弹性力学平衡问题的微分方程提法 373
    6.5 虚功原理和功的互等定理 375
    6.6 弹性力学平衡问题的变分原理的综述 378
    6.7 最小势能原理 380
    6.8 最小余能原理 382
    6.9 Hellinger-Rcissner二类变量广义变分原理 384
    6.10 胡海昌-鹫津三类变量广义变分原理 387
    6.11 从最小余能原理着Saint-Venant问题 389
    6.12 柱体的自由扭转问题 395
    6.13 三广义位移平板弯曲理论 400
    6.14 薄板弯曲问题的经典理论 407
    6.15 弹性体的动力学 414
    6.16 弹性体动力学中的互等定理 415
    6.17 Bcnthicn-Gurtin最小转换能量定理 419
    6.18 Hamilton与Gurtin的变分原理 421
    6.19 关于固有频率的变分原理之一:位移形式的变分原理 423
    6.20 关于固有频率的变分原理之二:加速度形式的变分原理 427
    第七章 弹性力学平面问题 431
    7.1 平面变形问题 431
    7.2 平面应力问题 433
    7.3 应力函数,以及用应力函数表示的最小余能原理 436
    7.4 应力函数的微分方程边值问题 449
    7.5 薄板的平面问题与弯曲问题的相似性 451
    7.6 有限元素法概述 453
    7.7 三角形元素 457
    7.8 矩形元素 460
    第八章 具有三个广义位移的平板的弯曲理论 465
    8.1 基本方程的回顾 465
    8.2 等厚度的各向同性板的特殊情况 469
    8.3 圆孔附近的应力集中 476
    8.4 自由边附近的应力分布 480
    8.5 虚功原理与功的互等定理 483
    8.6 几种变分原理 485
    8.7 有限元素法综述 488
    8.8 内力模式与混合模式的有限元素 489
    8.9 杂交模式的有限元素 490
    8.10 位移模式的有限元素 493
    8.11 固有振动问题 500
    8.12 等厚度的各向同性板的固有振动问题 503
    8.13 板的稳定问题 506
    8.14 等厚度的各向同性板的稳定性 509
    第九章 扁壳 512
    9.1 基本方程的回顾 512
    9.2 等厚度的各向同性的扁壳 518
    9.3 扁壳的无矩理论 521
    9.4 等厚度的各向同性的球面扁壳 522
    9.5 虚功原理,功的互等定理,以及局部效应的互换性 533
    9.6 最小势能原理,从最小势能原理看无矩理论 536
    9.7 最小余能原理 541
    9.8 二类变量广义变分原理 542
    9.9 用ω和ф表示边界条件 547
    9.10 中面为非光滑曲面的扁壳 554
    9.11 关于固有频率的变分原理 560
    参考文献 565目录
    第一章 基本方程 1
    1 叶轮机械中流场的一般分析与简化 1
    2 积分形式的基本方程 2
    3 微分形式的基本方程 8
    4 基本方程的分析与讨论 12
    5 柱坐标系中的基本方程 16
    6 叶轮机械几种气动理论概述 19
    7 小结 22
    参考文献 23
    第二章 时间推进有限差分法 25
    1 引言 25
    2 时间推进法的基本思想 26
    3 处理激波的方法 27
    4 平面叶栅跨音速绕流问题的提法 31
    5 有限差分计算 36
    6 算例 43
    7 小结 46
    参考文献 46
    第三章 时间推进有限面积流线迭代法 48
    1 引言 48
    2 基本方程组和定解条件 49
    3 求解域的离散化 51
    4 差分格式 54
    5 边界计算点上流动参数的确定 57
    6 初始流场的确定及逐次加密网格技术的采用 60
    7 关于收敛情况的判断 61
    8 关于差分格式稳定性的说明 63
    9 平面叶栅算例和结果分析 64
    10 任意旋成面叶栅的跨音速绕流 69
    11 小结 81
    参考文献 82
    第四章 关于时间推进法中边界条件的讨论 84
    1 引言 84
    2 特征相容方程组的推导 85
    3 平面叶栅绕流问题边界条件的提法及适合于每一类边界的具体的特征相容条件 93
    4 边界的近似数值处理 105
    5 关于进口边界条件的具体提法 108
    6 小结 111
    参考文献 111
    第五章 叶轮机械中跨音速非定常及定常流动的位函数描述 113
    1 引言 113
    2 三维速度盘方程 115
    3 三维非定常扰动速度位振幅方程 120
    4 二维速度位方程 123
    5 位函数模型中的等熵激波 125
    6 位函数模型中的尾流边界条件 130
    7 小结 132
    参考文献 133
    第六章 平面叶栅跨音速绕流松弛法数值解 134
    1 引言 134
    2 弦线法向小扰动位势方程及边界条件 135
    3 有限差分近似 141
    4 二维全位势方程解法 143
    5 有关线松弛迭代过程的若干注释 146
    6 一些算例 148
    7 小结 151
    参考文献 151
    第七章 定常跨音速势方程的线松弛迭代解法 153
    1 引言 153
    2 小扰动跨音速势方程差分格式的构造 154
    3 全位势方程的旋转差分格式 156
    4 线松弛迭代的伪时间相关分析 160
    5 线松弛迭代求解过程 165
    6 小结 171
    参考文献 172
    第八章 高速轴流式叶轮机械的叶型研究 173
    1 引言 173
    2 机翼跨音速翼型发展的简单回顾 173
    3 超临界翼型技术在轴流压气机叶型设计方面的应用 176
    4 气动数值最优化方法简述 179
    5 一种削弱跨音速叶栅流场中激波强度的数值方法 185
    6 小结 194
    参考文献 194
    第九章 平压叶栅正问题、反问题及正、反混合问题的统一解法 196
    1 引言 196
    2 问题的提法 197
    3 差分格式 205
    4 解法略述 209
    5 算例 216
    6 小结 219
    参考文献 219
    第十章 跨音速叶栅流场的相仿律 221
    1 引言 221
    2 二维无限叶栅不可压绕流的远场条件 225
    3 二维无限叶栅跨音速流场的远场条件 231
    4 二维薄而微弯叶型无限叶栅的跨音速相仿律 234
    5 跨音速叶栅相仿律的可能用途 238
    6 小结 240
    参考文献 241
    第十一章 叶轮机械中的三维跨音速流动 242
    1 引言 242
    2 基本方程与定解条件 243
    3 积分型的基本方程 246
    4 计算方案概述 248
    5 算例 256
    6 几点结论 265
    参考文献 265
    第十二章 叶片颤振非定常气动问题简述 267
    1 引言 267
    2 判别叶片颤振发作的能量法原理 272
    3 轴流压气机与风扇叶片的失速颤振 275
    4 轴流压气机与风扇的超音速非失速颤振 278
    5 堵塞颤振与负攻角失速颤振 281
    6 蒸汽轮机叶片颤振 286
    7 小结 287
    参考文献 288
    第十三章 叶片颤振非定常气动问题的物理-数学模型 290
    1 引言 290
    2 对于有关简化假设的物理分析 291
    3 县有不同简化程度的方程组或方程 297
    4 对于非定常分离流的处理 304
    5 小结 313
    参考文献 313
    第十四章 跨音速振荡叶栅气动弹性稳定性的数值分析 315
    1 振荡叶栅非定常跨音速绕流的解析解 315
    2 所用的数学模型 318
    3 有限差分方程解法 326
    4 叶栅气动弹性稳定性分析 331
    5 数值结果分析 336
    6 小结 342
    参考文献 342目录
    前言
    结论 1
    第一章 应力应变分析 3
    1.1. 应力、应变概念 3
    1.2. 一点的应力状态 9
    1.3. 平面应力状态 14
    1.4. 三向应力分析 25
    1.5. 平衡方程 32
    1.6. 应变分析 38
    1.7. 应力应变关系 42
    1.8. 主应力和的微分方程 47
    1.9. 光弹试验中常用的几个力学概念 49
    第二章 光学基础 54
    2.1. 光波 54
    2.2. 光矢量振动方程 56
    2.3. 光的波动方程 58
    2.4. 位相差与程差 59
    2.5. 光的干涉 60
    2.6. 白光与单色光 62
    2.7. 光的反射及折射 63
    2.8. 透镜及其成像 68
    2.9. 透镜的缺陷 70
    2.10. 自然光和偏振光 72
    2.11. 起偏器 74
    2.12. 双折射 76
    2.13. 折射率椭球 77
    2.14. 1/4波片 79
    2.15. 圆偏振光 80
    第三章 光弹性原理与数据测定 85
    3.1. 光弹性中的应力-光性定律 85
    3.2. 平面偏振光通过受力模型后的光效应 88
    3.3. 圆偏振光通过受力模型后的光效应 96
    3.4. 整数级等羞线的观测 103
    3.5. 小数级次等差线的测定 105
    3.6. 等倾线的观测 118
    3.7. 主应力迹线 125
    第四章 模型浇铸、加工及材料性质 127
    4.1. 概述 127
    4.2. 制造环氧树脂模型的原材料
    4.3. 制造模型的模具 131
    4.4. 光弹性模型的捷铸工艺 141
    4.5. 浇铸用的主要设备 147
    4.6. 模型的机械加工 150
    4.7. 模型粘接 152
    4.8. 常温下模型材料的主要性质 153
    4.9. 冻结温度下模型材料的主要性质 160
    第五章 光弹仪及模型加载装置 166
    5.1. 光弹性模型的成像 166
    5.2. 平行光透射式光弹仪 168
    5.3. 漫射光式光弹仪 171
    5.4. 光弹仪的调整 173
    5.5. 光弹仪的维护 175
    5.6. 模型加载装置 175
    第六章 平面光弹性 183
    6.1. 边界应力的大小和符号的确定 183
    6.2. 应力集中及应力集中系数的确定 186
    6.3. 内部应力的确定 190
    6.4. 工程实例 209
    6.5. 模型冻结应力与室温应力的叠加 223
    第七章 三向光弹性 226
    7.1. 冻结应力 227
    7.2. 次主应力 229
    7.3. 三向模型自由表面的应力测定 232
    7.4. 模型的切片 241
    7.5. 三向模型在任意载荷作用下内部应力的确定 243
    7.6. 偏光显微镜在光弹实验中的应用 259
    7.7. 工程实例 270
    7.8. 实验误差的来源与提高实验精度的措施 306
    7.9. 条纹倍增法 309
    第八章 散光法 312
    8.1. 光的散射 312
    8.2. 散光法的应力-光性定律 313
    8.3. 平面偏振光入射的散光公式 314
    8.4. 因偏振光入射 316
    8.5. 条纹级次的确定 317
    8.6. 次主应力方向的确定 319
    8.7. 散光光弹仪 319
    8.8. 用散光法解平面问题 321
    8.9. 用散光法解扭转问题 324
    8.10. 用散光法测定三向应力 326
    8.11. 工程实例——高压缸的应力测定 327
    第九章 贴片法 332
    9.1. 反射式光弹性仪 332
    9.2. 基本原理和方法 332
    9.3. 结构物非自由边界点的主应力分离方法 335
    9.4. 贴片材料的制作与粘接工艺 339
    9.5. 光弹性贴片的增强效应及其修正 342
    9.6. 贴片法的应用 344
    第十章 全息干涉法 347
    10.1. 引言 347
    10.2. 光的复数表示及光波的叠加 348
    10.3. 光的干涉和衍射 351
    10.4. 全息照相原理 354
    10.5. 琼斯(Jones)向量 357
    10.6. 全息光弹的两次曝光法 361
    10.7. 全息光弹的实时注 368
    10.8. 图像全息 373
    10.9. 用两种模型材料法分离条纹 374
    I0.10. 旋光法分离条纹 376
    10.11. 等和条纹的判别及小数条纹补偿 380
    I0.12. 实验设备及实验技术 381
    10.13. 应用实例 390
    第十一章 光弹性摄影技术 400
    l1.1. 照相器材 400
    11.2. 摄影 404
    11.3. 底片冲洗 407
    11.4. 底片的鉴别 410
    11.5. 底片处理 411
    11.6. 印相及放大 413
    第十二章 模型律 416
    12.1. 前言 416
    12.2. 量纲 416
    12.3. 量纲分析与π定理 420
    12.4. 相似的基本概念 424
    12.5. 弹性结构的静力相似 425
    12.6. 力偶、重力载荷与分布载荷 433
    12.7. 线性结构的静力相似 434
    12.8. 广义相似举例 437
    12.9. 根据基本方程建立相似条件 442
    12.10. 弹性结构的动力相似 447
    12.11. 相似数误差 450
    12.12. 组合结构和热应力相似 454
    参考文献 455目录
    第1章 材料力学基本知识 1
    1.1 材料力学的任务 1
    1.1.1 材料力学的研究对象 1
    1.1.2 材料力学的研究内容 3
    1.2 材料力学的基本假设 4
    1.2.1 连续性假设 5
    1.2.2 均匀性假设 5
    1.2.3 各向同性假设 5
    1.3 外力和内力 6
    1.3.1 外力 6
    1.3.2 内力 6
    1.3.3 截面法 8
    1.4 应力和应变 9
    1.4.1 应力 9
    1.4.2 线应变 10
    1.4.3 切应变 11
    1.4.4 应力应变关系 12
    1.5 思考与讨论 13
    1.5.1 材料力学模型 13
    1.5.2 材料力学分析方法 13
    1.5.3 材料力学内力 14
    1.5.4 旗杆的设计和强度分析 14
    习题1 15
    第2章 轴向拉伸与压缩 16
    2.1 轴向拉伸与压缩杆件及实例 16
    2.2 拉压杆横截面上的内力和轴力图 18
    2.2.1 拉压杆横截面上的内力 18
    2.2.2 轴力图 18
    2.3 拉压杆的应力 21
    2.3.1 拉压杆横截面上的应力 21
    2.3.2 拉压杆斜截面上的应力 23
    2.3.3 杆端区域的应力分布 24
    2.3.4 应力集中 25
    2.4 材料在轴向拉伸和压缩时的力学性能 26
    2.4.1 试件和设备 26
    2.4.2 低碳钢拉伸时的力学性能 27
    2.4.3 铸铁拉伸时的力学性能 30
    2.4.4 其他塑性材料拉伸时的力学性能 31
    2.4.5 低碳钢在压缩时的力学性能 31
    2.4.6 铸铁在压缩时的力学性能 32
    2.5 许用应力 安全系数 强度条件 32
    2.5.1 许用应力与安全系数 32
    2.5.2 强度条件 34
    2.6 拉压杆的变形 36
    2.6.1 沿杆件轴线的轴向变形 36
    2.6.2 横向变形 37
    2.6.3 变截面杆的伸长变形 37
    2.7 拉压杆超静定问题 39
    2.7.1 超静定的概念和解法 39
    2.7.2 温度应力 42
    2.8 思考与讨论 43
    2.8.1 复合材料等截面直杆的轴向拉伸 43
    2.8.2 拔河绳的拉伸强度 44
    2.8.3 断缆事故的对策 44
    2.8.4 塑性和脆性材料的力学性能比较 45
    习题2 45
    第3章 剪切 51
    3.1 剪切的概念和工程实例 51
    3.2 剪切的实用计算 53
    3.3 挤压的实用计算 54
    3.4 思考与讨论 58
    3.4.1 连接件的简化计算 58
    3.1.2 综合处理工程构件的强度 59
    习题3 59
    第4章 扭转 62
    4.1 扭转的概念和工程实例 62
    4.2 扭矩和扭矩图 63
    4.2.1 外力偶矩 63
    4.2.2 扭矩 64
    4.2.3 扭矩图 65
    4.3 圆轴扭转时的应力 67
    4.3.1 变形几何关系 67
    4.3.2 切应力互等定理和物理关系 68
    4.3.3 静力学关系 69
    4.3.4 横截面上的切应力表达式 70
    4.4 网轴扭转时的破坏和强度条件 71
    4.4.1 扭转实验与扭转破坏现象 71
    4.4.2 圆轴扭转时的强度条件 72
    4.5 圆轴扭转时的变形和刚度条件 74
    4.5.1 圆轴扭转时的变形 74
    4.5.2 圆轴扭转时的刚度条件 74
    4.6 简单静不定轴 77
    4.7 非圆截面轴扭转简介 79
    4.7.1 矩形与椭同等非圆实心截面轴扭转 80
    4.7.2 薄壁杆扭转 81
    4.8 思考与讨论 83
    4.8.1 圆轴扭转的切应力和扭矩的关系 83
    4.8.2 复合材料网轴的扭转 83
    4.8.3 闭口和开口薄壁网管的强度比较 84
    习题4 84
    第5章 弯曲内力 89
    5.1 弯曲的概念和工程实例 89
    5.1.1 梁的弯曲 89
    5.1.2 平面弯曲 90
    5.1.3 梁的计算简图 90
    5.1.4 静定梁的基本形式 91
    5.2 剪力和弯矩 91
    5.5.1 剪刀Fs和弯矩M 91
    5.2.2 剪力Fs和弯矩M的符号规定 92
    5.2.3 剪力和弯矩的求法 93
    5.3 剪力方程和弯矩方程 剪力图和弯矩图 94
    5.4 载荷集度、剪力和弯矩问的微分关系 96
    5.4.1 剪力、弯矩与分布载荷集度之间的微分关系 96
    5.4.2 剪力、蛮矩与分布载荷集度之间的积分关系 97
    5.4.3 不同载荷作用下梁段的剪力图和弯矩图的形状 97
    5.4.4 弯矩极值位置和弯矩极值大小 100
    5.4.5 剪力图和弯矩图的画法 100
    5.5 思考与讨论 103
    习题5 104
    第6章 弯曲应力 111
    6.1 纯弯曲时的正应力 111
    6.1.1 变形现象与平面假设 111
    6.1.2 正应力分布规律 112
    6.1.3 弯曲正应力 113
    6.2 横力弯曲时的正应力及弯曲正应力强度条件 114
    6.2.1 最大正应力 114
    6.2.2 梁的正应力强度条件 115
    6.3 梁的切应力及强度条件 119
    6.3.1 矩形截面梁横截面上的切应力 119
    6.3.2 工字型截面梁横截面上的切应力 121
    6.3.3 侧形、侧环形截面梁横截面上的切应力 121
    6.3.4 梁的切应力强度条件 122
    6.4 提高梁强度的主要措施 123
    6.4.1 合理布置梁上的载荷和合理安排梁的支承 123
    6.4.2 选用合理的截面形状 125
    6.4.3 合理利用材料的性能 126
    6.4.4 采用变截面梁 126
    6.5 思考与讨沦 127
    6.5.1 高架桥裂纹位置问题 127
    6.5.2 板搭桥问题 128
    习题6 128
    第7章 弯曲变形 134
    7.1 挠度和转角的概念 134
    7.2 挠曲线近似微分方程 135
    7.3 计算梁变形的积分法 136
    7.4 计算梁变形的叠加法 139
    7.4.1 替加法 139
    7.4.2 逐段分析法 141
    7.4.3 基于逐段刚化的叠加法 142
    7.5 梁的刚度条件和提高弯曲刚度的措施 142
    7.5.1 梁的刚度条件 142
    7.5.2 提高梁的刚度的措施 144
    7.6 简单静不定梁 144
    7.7 思考与讨论 147
    7.7.1 梁的位移分析的工程意义 147
    7.7.2 生活实例探讨 148
    习题7 149
    第8章 应力状态分析与强度理论 152
    8.1 应力状态的概念 152
    8.2 平面应力状态分析 154
    8.2.1 斜截面上的应力 154
    8.2.2 应力圆的绘制与应用 155
    8.3 极值应力与主应力 157
    8.3.1 主应力和主方向 157
    8.3.2 最大切应力 158
    8.3.3 纯剪切状态的最大应力 159
    8.4 向应力状态下的最大应力 159
    8.5 广义胡克定律 161
    8.6 复杂应力状态下的强度理论 162
    8.6.1 最大拉应力理论(第一强度理论) 162
    8.6.2 最大拉应变理论(第二强度理论) 163
    8.6.3 最大切应力理论(第三强度理论) 163
    8.6.4 形状改变比能理论(第四强度理论) 164
    8.6.5 单向与纯剪切组合应力状态的强度条件 165
    8.7 思考与讨论 168
    8.7.1 应力概念的再认识 168
    8.7.2 如何建立一点的应力状态并应用 168
    习题8 170
    第9章 组合变形 175
    9.1 组合变形的概念 175
    9.2 斜弯曲 176
    9.3 拉仲(压缩)与弯曲组合变形 177
    9.4 弯曲与扭转组合变形 180
    9.5 思考与讨论 185
    9.5.1 复杂荷载处理方法 185
    9.5.2 归纳组合变形的解题步骤 186
    习题9 187
    第10章 压杆稳定 190
    10.1 压杆稳定的概念 190
    10.2 细长压杆的临界压力 191
    10.2.1 两端铰支压杆的临界压力 191
    10.2.2 其他约束情况压杆的临界压力 192
    10.3 压杆的临界应力 194
    10.4 压杆的稳定计算 196
    10.5 提高压杆承载能力的措施 199
    10.5.1 影响压杆承载能力的因素 199
    10.5.2 工程中提高压杆承载能力的常见措施 200
    习题10 204
    第11章 动载荷 208
    11.1 构件做等加速直线运动或匀速转动时的动应力计算 208
    11.1.1 动应力分析中的动静法 208
    11.1.2 等加速运动构件中的动应力分析 208
    11.1.3 匀速转动构件内的动应力分析 209
    11.2 构件受冲击载荷作用时的动应力计算 210
    11.2.1 杆件受冲击时的应力和变形 210
    11.2.2 提高构件抗冲能力的措施 214
    11.3 交变应力和疲劳破坏的概念 214
    11.4 交变应力的特性和疲劳极限 216
    11.5 材料的力学性能进一步探讨 217
    11.5.1 冲击韧度 218
    11.5.2 蠕变与松弛 219
    习题11 220
    第12章 能量法 224
    12.1 外力功、应变能与克拉比隆定理 224
    12.1.1 计算外力功的基本公式 224
    12.1.2 克拉比隆定理 225
    12.1.3 应变能的一般表达式 225
    12.2 单位荷载法 227
    12.3 静不定问题分析 231
    12.4 思考与讨论 235
    12.4.1 应变能与加载次序无关 235
    12.4.2 瓦等定理的论证 236
    习题12 237
    附录A 静力学平衡问题 241
    A.1 静力学基本概念和公理 241
    A.1.1 力 241
    A.1.2 力矩 242
    A.1.3 力偶 242
    A.1.4 静力学公理 243
    A.2 物体的受力分析 245
    A.2.1 约束与约束反力 245
    A.2.2 画受力图 248
    A.3 力系的简化 249
    A.3.1 平而汇交力系的简化 249
    A.3.2 平面力偶系的简化 251
    A.3.3 力线平移定理 251
    A.3.4 平面任意力系的简化、主矢和主矩 252
    A.4 力系的平衡 255
    A.4.1 空间力系的平衡 255
    A.4.2 平面任意力系的平衡 256
    A.4.3 物体系的平衡 258
    习题A 260
    附录B 截面的几何性质 263
    B.1 静矩和形心 263
    B.1.1 静矩 263
    B.1.2 形心 264
    B.1.3 组合图形的静矩和形心 264
    B.2 惯性矩 265
    B.3 惯性矩的平行移轴公式 268
    B.4 惯性积与惯性积的平行轴公式 269
    B.4.1 截面惯性积 269
    B.4.2 惯性积的平行轴公式 270
    B.5 转轴公式与主惯性矩 271
    B.5.1 转轴公式 271
    B.5.2 主轴与主惯性矩 272
    习题B 273
    附录C 电测法和应变分析 276
    C.1 电测法的基本原理 276
    C.1.1 应变计的工作原理 276
    C.1.2 直流电桥 277
    C.1.3 温度补偿 277
    C.1.4 全桥接线法 278
    C.1.5 半桥接线法 278
    C.1.6 串联和并联接线法 278
    C.2 应变分析 283
    C.2.1 应变状态概念 283
    C.2.2 平面应变分析 283
    C.3 应变测量与应力计算 286
    C.3.1 单轴应力状态 286
    C.3.2 主应力方向已知的平面应力状态 286
    C.3.3 主应力方向未知的平面应力状态 287
    习题C 292
    附录D 型钢表 294
    附录E 主要符号表 297
    参考答案 299
    参考文献 306目录
    “非线性动力学丛书”序
    前言
    第1章 绪论 1
    1.1 生物神经系统中的多尺度效应 2
    1.2 化工系统中的多尺度效应 3
    1.3 电路系统中的多尺度效应 4
    1.4 机械及其他系统中的多尺度效应 5
    参考文献 7
    第2章 快慢动力学分析方法的改进形式 12
    2.1 引言 12
    2.2 快慢动力学分析方法的几种改进形式 12
    2.2.1 单慢变量包络快慢分析 13
    2.2.2 两慢变量快慢动力学分析 15
    2.2.3 两慢变量包络快慢分析 16
    2.3 本章结论 17
    参考文献 18
    第3章 铂族金属氧化过程中的多时间尺度效应 19
    3.1 引言 19
    3.2 两时间尺度自治系统的快慢效应 21
    3.2.1 动力学模型及其简化 21
    3.2.2 分岔分析 22
    3.2.3 周期振荡到周期簇发 24
    3.2.4 加周期分岔及其产生机制 26
    3.2.5 Fold/Fold/Hopf簇发现象及其诱发机制 26
    3.3 周期外激励下非自治系统的多尺度效应 30
    3.3.1 分岔分析 30
    3.3.2 点-点型受迫簇发 32
    3.3.3 点-环型受迫簇发 33
    3.3.4 两种受迫簇发的转迁机制 34
    3.4 本章结论 37
    参考文献 37
    第4章 周期扰动下BZ反应的不同尺度效应 39
    4.1 引言 39
    4.2 具有单慢变量的单-Hopf簇发及其余维1分岔分析 40
    4.2.1 分岔分析 40
    4.2.2 单-Hopf簇发及其分岔机制 41
    4.2.3 激励幅值对簇发振荡的影响 43
    4.3 具有单慢变量的多尺度效应及其包络快慢分析 44
    4.3.1 未扰系统的动力学行为分析 44
    4.3.2 受迫簇发及其分岔机制 45
    4.4 具有两慢变量BZ反应的快慢效应及其Cusp分岔分析 47
    4.4.1 分岔分析 48
    4.4.2 Cusp簇发与分岔机制 49
    4.5 具有两慢变量BZ反应的多尺度效应及其包络快慢分析 52
    4.6 具有两慢变量BZ反应的两尺度效应及其BT分岔分析 55
    4.7 本章结论 57
    参考文献 58
    第5章 周期切换光敏BZ反应的非线性分析 60
    5.1 引言 60
    5.2 数学模型与分岔分析 60
    5.3 周期切换振荡及其分岔机制 62
    5.3.1 2T-focus/cycle与2T-focus/focus周期切换振荡 63
    5.3.2 振荡增加序列与振荡减少序列 65
    5.3.3 不变子空间 67
    5.4 混沌切换振荡及其机理分析 69
    5.4.1 子系统的动力学行为分析 70
    5.4.2 混沌切换振荡 72
    5.5 本章结论 74
    参考文献 75
    第6章 Brusselator振子的快慢效应及其分岔机制 77
    6.1 引言 77
    6.2 基于坐标变换的Brusselator快慢效应 77
    6.2.1 经典的Brusselator模型及其快慢效应 77
    6.2.2 坐标变换后的Brusselator模型及其快慢现象 79
    6.2.3 坐标变换后Brusselator的快子系统稳定性及分岔分析 80
    6.2.4 快慢效应的产生机理 82
    6.3 具有外激励的Brusselator振子的簇发现象 83
    6.3.1 Brusselator振子的分岔分析 84
    6.3.2 双-Hopf簇发及其分岔机制 86
    6.3.3 周期外扰幅值对簇发振荡的影响 88
    6.4 本章结论 89
    参考文献 90
    第7章 参激系统的分析方法及多尺度效应 92
    7.1 引言 92
    7.2 基于参数变易的Mathieu振子的解析方法 93
    7.2.1 本章方法的近似解析解 93
    7.2.2 HBM的近似解析解 94
    7.2.3 本章方法和HBM法的比较 95
    7.3 刚度扰动下分段线性系统的簇发现象 125
    7.3.1 分段子系统的解析解 125
    7.3.2 分段系统的稳定性分析 127
    7.3.3 焦点型簇发现象及其产生机理 129
    7.3.4 系统参数对周期簇发的影响 131
    7.4 本章结论 137
    参考文献 137
    第8章 两类分数阶系统的多尺度效应及其分岔机制 140
    8.1 引言 140
    8.2 分数阶BZ反应的快慢效应及其分岔机制 141
    8.2.1 分岔分析 141
    8.2.2 整数阶与分数阶系统的稳定性分析 144
    8.2.3 Fold/Fold快慢型振荡及分岔机理分析 146
    8.3 分数阶Brusselator的簇发现象及其分岔机制 155
    8.3.1 分数阶Brusselator振子的分岔分析 155
    8.3.2 分数阶阶次对簇发振荡的影响 157
    8.4 本章结论 158
    参考文献 159
    索引 161目录
    第1章 绪论 1
    1.1 材料力学的任务 1
    1.2 可变形固体的基本假设 2
    1.3 外力及其分类 4
    1.4 内力与截面法 5
    1.4.1 内力的概念 5
    1.4.2 截面法 5
    1.5 应力 7
    1.6 应变 8
    1.7 杆件变形的基本形式 9
    第2章 轴向拉伸与压缩 11
    2.1 轴向拉伸与压缩的概念 11
    2.2 轴向拉伸或压缩时的内力 11
    2.3 轴向拉伸或压缩时的应力 13
    2.3.1 横截面上的应力 13
    2.3.2 斜截面上的应力 16
    2.4 材料拉伸时的力学性能 17
    2.4.1 低碳钢拉伸时的力学性能 18
    2.4.2 铸铁拉伸时的力学性能 21
    2.4.3 其他材料拉伸时的力学性能 21
    2.5 材料压缩时的力学性能 22
    2.6 轴向拉伸或压缩耐的强度计算 24
    2.6.1 许用应力 24
    2.6.2 强度条件 24
    2.7 轴向拉伸或压缩时的变形 26
    2.8 轴向拉伸或压缩时的应变能 30
    2.9 拉、压超静定问题 31
    2.9.1 超静定问题的概念 31
    2.9.2 超静定问题的解法 32
    2.9.3 温度应力 33
    2.9.4 装配应力 35
    2.10 应力集中的概念 37
    习题 38
    第3章 扭转 44
    3.1 扭转的概念及实例 44
    3.2 外力偶矩的计算 45
    3.3 扭矩及扭矩图 45
    3.4 薄壁圆筒的扭转、切应力互等定理和剪切胡克定律 47
    3.5 圆轴扭转时的应力与变形 49
    3.5.1 横截面上的应力 49
    3.5.2 扭转变形 51
    3.6 圆轴扭转时的强度、刚度条件 52
    3.7 圆轴扭转时的应变能 56
    3.7.1 剪切应变能 56
    3.7.2 密圈螺旋弹簧的应力和变形 57
    3.8 非圆截面杆扭转的概念 59
    习题 60
    第4章 弯曲内力 65
    4.1 平面弯曲的概念 65
    4.2 梁的计算简图 66
    4.2.1 载荷的简化 66
    4.2.2 支座的简化 67
    4.2.3 静定梁的基本形式 68
    4.3 剪力和弯矩 68
    4.4 剪力、弯矩方程和剪力、弯矩图 72
    4.5 载荷集度、剪力和弯矩间的微分关系及其应用 79
    4.6 用叠加法作弯矩图 82
    习题 84
    第5章 弯曲应力 91
    5.1 概述 91
    5.2 梁在平面弯曲时横截面上的正应力 91
    5.3 梁的正应力强度条件 96
    5.4 弯曲切应力 101
    5.4.1 矩形截面粱的弯曲切应力 101
    5.4.2 圆形截面粱的弯曲切应力 104
    5.4.3 薄壁截面粱的弯曲切应力 105
    5.5 梁的切应力强度条件 107
    5.6 非对称截面梁的平面弯曲?弯曲中心 109
    5.7 提高弯曲强度的措施 112
    习题 116
    第6章 弯曲变形 124
    6.1 概述 124
    6.1.1 工程中的弯曲变形问题 124
    6.1.2 弯曲变形——挠度和转角 124
    6.2 挠曲线近似微分方程 125
    6.3 用积分法求挠度和转角 126
    6.4 用叠加法求挠度和转角 134
    6.5 梁的刚度计算 137
    6.6 简单超静定梁 138
    6.7 梁的弯曲应变能 142
    6.8 提高弯曲刚度的措施 143
    习题 146
    第7章 应力、应变分析基础 155
    7.1 应力状态的概念 155
    7.1.1 应力状态概述 155
    7.1.2 描述一点处应力状态的方法 155
    7.1.3 主应力与主平面 156
    7.2 二向应力状态分析 157
    7.2.1 解析法 158
    7.2.2 图解法——应力圆法 161
    7.3 三向应力状态的最大应力 164
    7.3.1 三向应力圆 164
    7.3.2 最大应力 165
    7.4 平面应变状态分析 165
    7.4.1 任意方位的应变分析 165
    7.4.2 应变圆 166
    7.4.3 主应变及主应变方向 167
    7.4.4 应变的实测 167
    7.5 应力与应变间的关系 168
    7.5.1 广义胡克定律 168
    7.5.2 体积应变 170
    7.6 三向应力状态下的应变能密度 171
    7.6.1 应变能密度 171
    7.6.2 体积改变能密度和形状改变能密度 171
    习题 172
    第8章 强度理论 177
    8.1 概述 177
    8.2 常用的强度理论 178
    8.2.1 几个常用的强度理论 178
    8.2.2 脆性状态与塑性状态 180
    8.3 莫尔强度理论 183
    8.4 含裂纹的断裂问题 185
    习题 187
    第9章 组合变形 190
    9.1 组合变形的概念 190
    9.2 两相互垂直平面内的弯曲 191
    9.2.1 正应力的计算 191
    9.2.2 中性轴的位置 192
    9.2.3 最大正应力和强度条件 192
    9.3 拉伸(压缩)与弯曲的组合 194
    9.3.1 轴向力和横向力同时作用 194
    9.3.2 偏心拉伸(压缩) 196
    9.4 弯曲与扭转的组合 198
    9.5 组合变形的普遍情况 201
    9.6 连接件的实用计算 203
    9.6.1 剪切的实用计算 204
    9.6.2 挤压的实用计算 205
    习题 208
    第10章 压杆稳定 215
    10.1 压杆稳定的概念 215
    10.2 两端铰支细长压杆的临界力 216
    10.3 其他约束条件下细长压杆的临界力 218
    10.4 压杆的临界应力总图 221
    10.4.1 临界应力 221
    10.4.2 欧拉公式的适用范围 222
    10.4.3 临界应力总图 223
    10.5 压杆的稳定计算 225
    10.6 提高压杆稳定性的措施 228
    10.7 纵横弯曲的概念 230
    习题 232
    第11章 能量法 236
    11.1 杆件的应变能计算 236
    11.1.1 杆件在基本变形时的应变能 236
    11.1.2 杆件在组合变形时的应变能 237
    11.2 功的互等定理和位移互等定理 239
    11.3 卡氏定理 240
    11.4 虚功原理 243
    11.5 单位载荷法 244
    11.6 计算莫尔积分的图乘法 250
    习题 255
    第12章 超静定结构 260
    12.1 超静定结构概述 260
    12.2 力法及其正则方程 261
    习题 274
    第13章 动载荷 279
    13.1 概述 279
    13.2 构件作匀加速运动时的应力和变形计算 279
    13.3 构件受冲击时的应力和变形计算 283
    习题 288
    第14章 疲劳强度 292
    14.1 交变应力及疲劳破坏 292
    14.2 材料的疲劳极限 295
    14.3 构件的疲劳极限及其影响因素 296
    14.4 构件的疲劳强度计算 301
    14.5 提高构件疲劳强度的措施 307
    习题 308
    附录I 截面图形的几何性质 310
    I-l 静矩和形心 310
    I-2 惯性矩、惯性积和惯性半径 313
    I-3 惯性矩、惯性积的平行移轴公式 316
    I-4 惯性矩、惯性积的转轴公式 318
    习题 321
    附录II 型钢表 323
    习题答案 332目录
    “非线性动力学丛书”序
    前言
    第1章 绪论 1
    1.1 研究目的和意义 1
    1.2 结构振动主动控制 2
    1.3 时滞问题及其研究现状 6
    1.3.1 问题描述 6
    1.3.2 稳定性问题 7
    1.3.3 时滞消除技术 8
    1.3.4 时滞利用技术 12
    1.3.5 其他 13
    1.4 本书的主要内容 14
    参考文献 15
    第2章 时滞辨识 24
    2.1 前言 24
    2.2 时滞辨识问题描述 24
    2.3 基于粒子群优化算法的时滞参数辨识 26
    2.4 数值仿真 28
    2.5 本章小结 30
    参考文献 30
    第3章 时滞反馈控制的离散时间方法与实验 32
    3.1 前言 32
    3.2 动力学方程 32
    3.3 动力学方程的离散化和标准化 33
    3.3.1 时滞量是采样周期整数倍的情况 34
    3.3.2 时滞量是采样周期非整数倍的情况 36
    3.4 系统稳定性分析 37
    3.4.1 无时滞稳定性分析 38
    3.4.2 有时滞稳定性分析 39
    3.5 控制律的设计 39
    3.5.1 离散最优控制律 39
    3.5.2 离散变结构控制律 44
    3.6 矩阵参数的迭代计算 45
    3.7 参数矩阵的收敛性 48
    3.8 数值仿真和实验研究 49
    3.8.1 柔性悬臂梁 49
    3.8.2 柔性悬臂板 73
    3.9 本章小结 85
    参考文献 85
    第4章 时滞反馈控制的连续时间方法与实验 87
    4.1 前言 87
    4.2 动力学方程 87
    4.3 连续系统控制律设计 88
    4.4 数值仿真与实验研究 90
    4.4.1 实验平台与实验流程图 92
    4.4.2 电机、差分电路与 DSP 模块 94
    4.4.3 摩擦补偿 99
    4.4.4 仿真与实验结果 100
    4.5 本章小结 110
    参考文献 110
    第5章 时滞反馈的参数鲁棒控制设计与实验 112
    5.1 前言 112
    5.2 动力学方程 113
    5.3H1控制律设计 113
    5.4 数值仿真与实验研究 115
    5.4.1 无时滞控制 117
    5.4.2 有时滞控制 119
    5.4.3 控制律对固有频率变化的鲁棒性 122
    5.4.4 控制律对时滞变化的鲁棒性 127
    5.5 本章小结 130
    参考文献 130
    第6章 时滞反馈控制的鲁棒H1控制设计与实验 131
    6.1 前言 131
    6.2 动力学方程 132
    6.3 矩阵不等式定理证明和三种时滞控制情况 133
    6.3.1 矩阵不等式定理 133
    6.3.2 利用矩阵不等式定理求解控制律 138
    6.3.3 已知控制律求解时滞稳定区间 139
    6.3.4 已知时滞量上限求解H1控制律 140
    6.3.5 能够使得系统稳定的最大时滞量及H1控制律 141
    6.4 数值仿真与实验研究 141
    6.4.1 柔性悬臂板数值仿真与实验 141
    6.4.2 建筑结构数值仿真 150
    6.5 本章小结 162
    参考文献 162
    第7章 时滞正反馈控制设计与实验 164
    7.1 前言 164
    7.2 动力学方程 165
    7.3 控制律设计 165
    7.4 时滞量的选取 166
    7.5 数值仿真与实验研究 167
    7.5.1 柔性悬臂梁 167
    7.5.2 柔性悬臂板 176
    7.6 本章小结 185
    参考文献 185
    第8章 双线性滞回特征结构的时滞反馈控制设计 187
    8.1 前言 187
    8.2 非线性动力学方程 187
    8.2.1 双线性滞回模型 187
    8.2.2 动力学方程 188
    8.3 LQG 控制器设计 189
    8.3.1 最优控制律设计 190
    8.3.2 状态观测器 190
    8.4 数值仿真 191
    8.4.1 算例 1:三层建筑结构 191
    8.4.2 算例 2:20 层建筑结构 200
    8.5 本章小结 207
    参考文献 207
    第9章 Bouc-Wen 滞回特征结构的时滞反馈控制设计与实验 209
    9.1 前言 209
    9.2 非线性动力学方程 210
    9.2.1 Bouc-Wen滞回模型 210
    9.2.2 动力学方程 210
    9.3 时滞控制律设计 212
    9.4 数值仿真和实验研究 213
    9.4.1 算例1:8层建筑结构 213
    9.4.2 算例2:柔性复合悬臂梁 224
    9.4.3 算例3:柔性复合悬臂板 233
    9.5 本章小结 241
    参考文献 242
    索引 245
    “非线性动力学丛书”已出版书目
    彩图目录
    丛书序
    序 (一)
    序 (二)
    符号说明
    第 1 章 概论 1
    1.1 油气水分离的作用 1
    1.2 油水分离的基本方法 2
    1.3 油水分离器的研究进展 (基本类型) 3
    1.4 油田油气水分离器的新需求 12
    1.4.1 深水平台多相分离 13
    1.4.2 深海海底多相分离 13
    1.4.3 采油井井下油水分离 17
    参考文献 20
    第 2 章 油气水分离的基本理论 22
    2.1 重力分离 25
    2.2 离心分离 27
    2.2.1 受迫涡与自由涡 29
    2.2.2 流体中旋涡运动的产生、扩散与衰减 31
    参考文献 34
    第 3 章 螺旋管道多相分离器 35
    3.1 螺旋管中多相分离机理 35
    3.2 螺旋管多相分离实验 38
    3.2.1 带孔螺旋管的实验方法 38
    3.2.2 实验用油的物性参数 39
    3.3 螺旋管分离效率比较及分析 41
    3.3.1 用第一孔含水率衡量分离效率的分析 41
    3.3.2 第一孔含水率降低的分析 43
    3.3.3 整体螺旋管分离器的分离效率分析 44
    3.4 螺旋管多相分离数值计算 45
    3.4.1 基本方程 45
    3.4.2 螺旋管多相分离数值计算结果 51
    参考文献 54
    第 4 章 T 型分岔管路多相分离器 55
    4.1 T 型分岔管路多相流动的研究现状 55
    4.1.1 两相流型 55
    4.1.2 分支管路/主管路管径比 55
    4.1.3 T 型分岔管路的管径 56
    4.1.4 系统压力 56
    4.2 T 型分岔管路多相分离机理 57
    4.3 分岔管路多相分离数值模拟 57
    4.4 分岔管路多相分离实验研究 63
    4.4.1 实验平台 63
    4.4.2 实验结果分析 67
    参考文献 72
    第 5 章 柱型旋流多相分离器 74
    5.1 概述 74
    5.1.1 理论模型研究进展 74
    5.1.2 流场研究进展 76
    5.1.3 数值模拟方法在旋流分离器中应用的研究进展 78
    5.1.4 旋流器的结构 80
    5.2 柱形旋流分离器理论分析 81
    5.2.1 旋流器中分散相液滴受力分析 81
    5.2.2 旋流器中液滴破碎机理分析 87
    5.3 柱形旋流分离器理论分析 92
    5.3.1 实验装置系 92
    5.3.2 实验结果及分析 96
    5.3.3 油水分离效率的预测 106
    5.4 旋流器内油水分离的数值模拟 111
    5.4.1 数学模型 111
    5.4.2 几何模型 114
    5.4.3 模型验证 115
    5.4.4 结果分析 116
    5.4.5 小结 131
    参考文献 132
    第 6 章 导流片型管道式多相分离器 138
    6.1 管道式导流片型分离器流场实验与分析 140
    6.1.1 管道式导流片型分离器流场 140
    6.1.2 油水分离可行性分析 150
    6.1.3 管道式导流片型分离器油水分离的工作原理 150
    6.1.4 油滴在管道式导流片型分离器中的运动分析 151
    6.1.5 油滴在旋流场中的破碎及分布规律 154
    6.1.6 管道式导流片型分离器油水分离模型 156
    6.2 管道式导流片型分离器油水分离性能室内实验研究 160
    6.2.1 实验装置 161
    6.2.2 导流片型管道式多相分离器实验分析 162
    6.2.3 双级管道式导流片型油水分离器分离性能实验 173
    6.3 管道式导流片型分离器内油水两相流动的数值计算研究 175
    6.3.1 管道式导流片型分离器流场特性 175
    6.3.2 设计参数优化分析 178
    6.3.3 导流片形状对 VTPS 油水分离性能的影响 179
    6.3.4 长径比对 VTPS 油水分离性能的影响 180
    6.3.5 除水筒对 VTPS 油水分离性能的影响 181
    6.3.6 除水孔开设方式对 VTPS 油水分离性能的影响 182
    6.3.7 除水口开设方式对 VTPS 油水分离性能的影响 184
    6.3.8 油相密度对 VTPS 油水分离性能的影响 186
    6.3.9 油相粒度对 VTPS 油水分离性能的影响 187
    6.3.10 入口流量对 VTPS 油水分离性能的影响 189
    参考文献 190
    第 7 章 管道式分离技术现场中试及应用 192
    7.1 陆丰 13-1 平台现场中试 192
    7.1.1 分离系统设计 194
    7.1.2 平台现场试验 194
    7.2 渤西终端管道式油气水三相分离器工业设计及应用 196
    7.2.1 总体设计方案 196
    7.2.2 现场试验 197
    7.2.3 现场试验结果 199
    7.3 流花 11-1 油田管道式动态气浮选系统 200
    7.3.1 试验方案设计 200
    7.3.2 实验结果 201
    7.4 绥中 36-1 油气处理厂含聚污水处理系统 204
    7.4.1 试验方案设计 204
    7.4.2 现场试验 206
    7.4.3 实验结果 208
    7.5 辽河油田冷 13 站低温脱水系统 211
    7.5.1 试验目的及指标要求 211
    7.5.2 主要设备及功能 211
    7.5.3 试验步骤 214
    7.5.4 试验效果 215
    参考文献 215
    索引 216
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