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车学科聂万胜何浩波侯志勇 著

图书标签:

• 风洞试验
• 低湍流度
• 空气动力学
• 流体力学
• 实验技术
• 边界层
• 湍流
• 气动特性
• 数值模拟
• 工程应用

店铺： 文轩网旗舰店

出版社： 国防工业出版社

ISBN：9787118114942

商品编码：29502309864

出版时间：2018-02-01

作  者:车学科 等 编著 定  价:58 出 版 社:国防工业出版社 出版日期:2018年02月01日 页  数:172 装  帧:平装 ISBN:9787118114942 ● 低湍流度风洞设计
●1.1 低湍流度风洞
●1.1.1 低速风洞
●1.1.2 低湍流度风洞
●1.2 低湍流度风洞关键设计方法
●1.2.1 稳定段设计方法
●1.2.2 收缩段设计方法
●1.2.3 试验段下游优化设计
●1.2.4 交湍流度技术
●1.3 低湍流度风洞设计实例
●1.3.1 稳定段
●1.3.2 收缩段
●1.3.3 试验段
●1.3.4 动力段
●1.3.5 扩散段
●第二章 低湍流度风洞流场校测
●2.1 流场校测方法
●2.1.1 总压、静压测量方法
●2.1.2 试验段动压测量方法
●2.1.3 气流方向测量方法
●部分目录

内容简介

《低湍流度风洞试验》主要介绍低湍流度风洞的设计研制、试验理论和试验技术。全书共7章，内容包括低湍流度风洞设计关键方法和流场校测，相似理论、误差理论和数据处理方法，15种常规风洞试验，试验测量技术，试验数据修正技术，8种基础试验程序和方法。
《低湍流度风洞试验》适合作为航空航天相关专业本（专）科生的试验课程教材或参考书，同时可供相关领域科研人员参考。

《结构动力学基础与工程应用》 图书简介 本书旨在为土木工程、机械工程、航空航天等领域的专业人员和高年级本科生、研究生提供一套全面且深入的结构动力学理论与工程应用知识体系。结构动力学是研究结构在时间和空间上随荷载变化而产生的动力响应的学科，对于确保现代工程结构的安全性和可靠性至关重要。本书内容涵盖了从基本理论推导到复杂工程问题求解的完整路径，强调理论的严谨性与工程实践的紧密结合。 第一部分：基础理论与分析方法 本书首先系统地回顾了结构动力学所需的基础力学知识，包括弹性力学基本原理、振动学的基本概念，如自由振动、周期、频率和模态。 第一章：单自由度系统（SDOF）的动力响应分析 本章详细阐述了最基本的动力学模型——单自由度系统的运动方程的建立与求解。内容包括： 1. 自由振动： 刚度、质量和阻尼参数对无阻尼和有阻尼系统固有频率和振型的影响。引入对数衰减率的概念，分析阻尼对振动衰减的影响。 2. 受迫振动： 深入分析简谐荷载（正弦波荷载）作用下的稳态响应，重点阐述共振现象及其工程控制策略。推导并详细分析了系统的振动放大系数（Magnification Factor）和相位差。 3. 瞬态响应： 探讨冲击荷载（如脉冲激励）和阶跃荷载作用下的系统响应，特别是瞬态响应的计算方法，如积分法和模态叠加法在SDOF系统中的初步应用。 4. 线谱分析： 介绍利用傅里叶级数将任意周期性荷载分解为简谐荷载叠加的方法，从而实现对复杂周期荷载作用下响应的精确计算。 第二章：多自由度系统（MDOF）的动力学 MDOF系统的分析是结构动力学的核心。本章着重于系统矩阵（质量矩阵 $mathbf{M}$、阻尼矩阵 $mathbf{C}$ 和刚度矩阵 $mathbf{K}$）的建立与方程求解。 1. 运动方程： 基于牛顿第二定律和拉格朗日方程，建立 MDOF 系统的运动微分方程 $mathbf{M}ddot{mathbf{x}} + mathbf{C}dot{mathbf{x}} + mathbf{K}mathbf{x} = mathbf{F}(t)$。 2. 模态分析（特征值问题）： 详细推导并求解特征值问题 $mathbf{K}mathbf{Phi} = omega^2 mathbf{M}mathbf{Phi}$，以确定系统的固有频率（特征值）和振型（特征向量）。重点讲解如何利用振型实现系统矩阵的对角化（模态解耦）。 3. 模态叠加法： 阐述如何利用系统的正交振型将一个耦合的 MDOF 系统转化为一组独立的 SDOF 系统，从而简化求解过程。详细介绍模态参与系数和模态动力响应的组合方法。 4. 阻尼模型： 深入讨论实际工程中常见的阻尼形式，特别是瑞利阻尼（Rayleigh Damping）的构造及其对模态解耦的影响，并探讨非比例阻尼系统的分析难点。 第二部分：高级分析技术与工程应用 在掌握了基础理论后，本书转向处理更贴近实际工程的复杂问题，包括随机振动、非线性分析以及先进的计算方法。 第三章：解析方法的局限与数值分析 对于具有复杂几何形状、边界条件或荷载分布的实际工程结构，解析解往往难以获得。本章聚焦于数值方法。 1. 有限元方法（FEM）在动力学中的应用： 简要回顾基于位移法的有限元基本原理，并着重讲解如何建立结构的全局质量、阻尼和刚度矩阵，特别是对于梁、板单元的动力学矩阵集成。 2. 时间积分方法： 详细介绍求解瞬态响应的直接数值积分方法，包括显式方法（如中心差分法）和隐式方法（如 Newmark-$eta$ 法、Wilson-$ heta$ 法）。重点分析各方法的稳定性和精度特性，以及如何选择合适的积分步长。 3. 模态响应分析（Modal Response Analysis）： 讲解在有限元框架下，如何利用前几阶主导模态进行响应分析，这是处理地震和风荷载响应的标准方法。 第四章：随机振动理论与抗震分析 现代工程结构，特别是高层建筑和桥梁，必须能抵御随机性强烈的地震和风荷载。 1. 随机过程基础： 介绍描述随机荷载所需的概率统计概念，如平稳随机过程、均值、方差和功率谱密度函数（PSD）。 2. 功率谱响应分析： 介绍如何利用系统的频率响应函数（FRF）和荷载的功率谱密度函数来计算系统输出响应的功率谱密度。 3. 均方根响应与峰值响应： 讲解如何从功率谱密度推导出系统的均方根（RMS）响应值，并引入白噪声、卡门-菲尔特（Kalman-Filter）等随机过程模型在结构工程中的应用。 4. 地震工程应用： 详细讨论反应谱方法（Response Spectrum Analysis）的理论基础和操作步骤。解释反应谱的物理意义，以及如何利用最大模态响应的统计组合方法（如 CQC 法和 SRSS 法）来估计结构的整体峰值响应。 第五章：非线性动力学与几何非线性 实际结构在经历大变形或荷载超过弹性极限时会表现出非线性特性，本书对此进行了必要的介绍。 1. 材料非线性： 讨论滞回模型（Hysteretic Models）在钢结构和混凝土结构中的应用，例如基于骨架曲线的 Bauschinger 效应描述。 2. 几何非线性： 阐述 P-$Delta$ 效应（考虑结构的侧向位移对轴向力影响）在高层结构稳定性分析中的重要性，以及如何将其引入到结构动力学方程中，导致运动方程的非线性化。 3. 非线性系统的求解： 介绍求解非线性瞬态问题的增量平衡法和弧长法等数值技术。 第六章：风致振动与主动控制 本章关注结构与环境相互作用中的复杂动力问题，特别是风荷载效应。 1. 空气动力学与耦合效应： 介绍风洞试验中常用的气动弹性模型，包括涡激振动（VIV）和颤振（Flutter）的理论基础。 2. 阻尼与刚度对颤振的影响： 深入分析结构参数（如质量比、刚度）如何影响系统的气动弹性稳定性边界。 3. 结构振动控制： 介绍被动控制（如粘滞阻尼器、调谐质量阻尼器 TMD）和主动控制（如主动质量阻尼器 AMD）的基本原理和控制方程的建立，展示如何通过引入附加系统来改善结构的动力性能。 总结 本书的特色在于其理论深度与工程广度的平衡。通过大量的实例计算和与主流工程规范（如 Eurocode 或 AISC 标准中的动力分析章节）的对照，读者不仅能掌握结构动力学的分析工具，还能理解这些工具在桥梁、高层建筑、机械设备等实际工程项目中的具体实施方法。本书力求帮助工程师从“知道如何计算”提升到“理解计算背后的物理机制”，从而能够独立处理复杂动态环境下的结构设计与评估问题。

评分☆☆☆☆☆

这本书简直是物理学爱好者心中的圣杯！我拿到手的时候，立刻被它那精炼却又深入浅出的叙述风格所吸引。作者对流体力学基本原理的阐述，简直可以用“庖丁解牛”来形容。他没有陷入那些晦涩难懂的数学推导中，而是用非常直观的物理图像，将那些复杂的概念娓娓道来。比如，在讲解边界层分离时，书中配有的插图不仅清晰美观，更重要的是，它们精准地捕捉到了流场变化的微妙之处。我记得有一段关于湍流建模的讨论，作者巧妙地对比了RANS和LES方法的适用场景，既展示了理论深度，又考虑到了工程实践中的可行性，这种平衡把握得恰到好处。读完这部分内容，我感觉自己对气动力的理解提升到了一个新的层次，不再是死记硬背公式，而是真正理解了“力”是如何产生的。对于那些希望从基础理论迈向实际应用的研究生或者工程师来说，这本书无疑是极佳的参考读物，它提供了一个坚实可靠的知识基石。

评分☆☆☆☆☆

我很少读到一本技术专著，能够将理论的优雅性与工程的粗粝感结合得如此和谐。这本书的排版和图表设计功不可没。我常常发现一些专业书籍在图表上显得混乱不堪，数据点密密麻麻，让人望而生畏。但在这本书里，每一个图例，无论是速度剖面图还是压力系数云图，都经过了精心的视觉化处理。色彩的运用恰到好处，标注清晰有力，使得即便是初次接触该领域的人，也能迅速抓住核心信息。此外，作者在行文中夹杂的一些历史典故和早期科学家的轶事，为严肃的技术内容增添了一抹人文色彩，缓解了阅读的疲劳感。这使得阅读过程不再是一种负担，而更像是一场探索知识边界的愉快旅程。我强烈推荐给所有需要长期与工程文献打交道的读者，它的可读性，在同类书籍中，绝对是凤毛麟角般的存在。

评分☆☆☆☆☆

作为一名长期从事结构动力学研究的学者，我原本以为流体力学只是我工作中的一个外围领域。但这本书在关于流固耦合（FSI）的介绍部分，却给我带来了巨大的启发。作者并没有从空气动力学的角度去阐述，而是从“结构响应”如何反过来影响周围流场建立反馈回路的角度切入。他用简洁的语言勾勒出了高阶非线性耦合系统的复杂性，特别是提到了在特定模态下，微小的气动激励如何引发灾难性的结构失稳。书中引用的几个案例，虽然篇幅不长，但每一个都极具代表性，展示了气动弹性力学研究的尖端方向。这本书真正做到了跨学科的融合，它不仅是流体力学家的手册，对于结构工程师而言，也提供了理解外部载荷特性的全新视角。我感觉，这本书打开了我思考问题的全新维度，促使我重新审视我自己的试验设置中那些被忽略的流场依赖性。

评分☆☆☆☆☆

我最近在整理我那些陈旧的空气动力学教材时，偶然发现了这本关于试验技术的新作。坦白说，我对“试验”二字通常持有一种敬畏又略带畏惧的态度，因为理论推导我还能跟上，但实际操作中的各种噪声、误差源和数据处理，常常让人头疼。然而，这本书彻底改变了我的看法。它并没有堆砌一堆冰冷的仪器参数，而是着重讲述了如何“设计”一个可靠的试验。作者在设备选型和误差分析这一块的论述尤其精彩。他详细分析了不同类型传感器在不同流速范围内的局限性，并给出了非常实用的校准建议。我尤其欣赏他对背景噪声控制的系统性描述——从风洞本身的结构振动到电子设备的电磁干扰，都有详尽的对策。这本书读起来，就像是跟随一位经验丰富的老技师在车间里进行“学徒式”的学习，每一步操作都透露出历经无数次失败后总结出的智慧，让人茅塞顿开，对未来进行精确测量充满了信心。

评分☆☆☆☆☆

这本书的价值，我认为很大程度上体现在其对“不确定性”的坦诚态度上。在很多教科书中，我们被教导要追求完美的、理想化的结果，但现实的工程世界充斥着各种不确定性。这本书没有回避这个问题，反而将其提升到了一个核心地位。作者用大量的篇幅，系统地介绍了如何量化和传播测量误差。他不仅仅停留在传统的方差分析层面，更是深入探讨了非正态分布数据下的置信区间估计，这对于需要向监管机构或客户汇报试验结果的工程师来说，简直是福音。我印象最深的是关于数据后处理方法的比较，例如，在应用滤波器平滑信号时，如何平衡降噪效果与信号失真度之间的矛盾。这种对“灰色地带”的深刻洞察，使得这本书超越了一般的工具书范畴，成为了一部指导严谨科学思维的著作。它教会我的不是如何得出唯一的答案，而是如何确定答案的“可靠范围”。