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| 編輯推薦： |
1.本书主要内容围绕几种典型的复合材料结构开展非线性动力学特性和振动控制策略研究。
2.本书内容是由作者长期从事此领域研究及承担相关基金项目的科研成果凝练而成的，内容丰富、结构严谨。
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| 內容簡介： |
全书共分4章，包括复合材料层合板振动基本理论、复合材料层合板的非线性共振及分岔、轴向外伸悬臂复合材料层合板的时变动力学研究、压电复合材料悬臂层合板的振动主动控制。本书内容是由作者长期从事此领域研究及承担相关基金项目的科研成果凝练而成的，内容丰富、结构严谨，极大地丰富了复合材料层合板的非线性动力学理论与振动主动控制研究方法。
本书的主要读者对象是高等院校力学、航空航天、应用数学和机械等相关专业的高年级本科生与研究生，也可供从事复合材料结构动力学、非线性振动与控制、时变结构动力学和飞行器结构振动等研究方向的学者参考。
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| 關於作者： |
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吕书锋，博士、副教授、硕士生导师，美国弗吉尼亚理工大学访问学者。现为内蒙古工业大学副教授，兼任中国振动工程学会非线性振动专委会委员，内蒙古力学学会理事、中国力学学会会员。主持国家自然科学基金项目3项，发表学术论文30余篇，入选内蒙古自治区“321人才工程”。
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| 目錄：
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第1章复合材料层合板振动基本理论/001
1.1引言/002
1.2复合材料层合板概论/002
1.2.1复合材料的分类和特性/002
1.2.2纤维增强复合材料层合板/004
1.2.3压电复合材料层合板/005
1.3层合板的弯曲振动理论概述/006
1.3.1经典层合板理论/007
1.3.2一阶剪切变形层合板理论/007
1.3.3高阶剪切变形层合板理论/008
参考文献/008
第2章复合材料层合板的非线性共振及分岔/009
2.1引言/010
2.1.1非线性共振基本概念/010
2.1.2复合材料层合板非线性振动研究进展/011
2.2复合材料层合板的非线性振动微分方程/014
2.2.1几何方程/014
2.2.2应力-应变关系/016
2.2.3层合板的非线性振动微分方程/018
2.3复合材料层合板的非线性主共振特性/020
2.3.1主共振问题求解/020
2.3.2稳定性分析/022
2.3.3算例分析/023
2.4复合材料层合板的组合共振特性/029
2.4.1组合共振微分方程的求解/029
2.4.2解的稳定性分析/033
2.4.3算例分析/035
2.5复合材料层合板的共振分岔与奇异性分析/048
2.5.1分岔的基本概念/048
2.5.2奇异性理论/049
2.5.3基于奇异性理论的层合板主共振分岔分析/052
参考文献/053
第3章轴向外伸悬臂层合板的时变动力学研究/060
3.1引言/061
3.1.1可伸缩翼飞行器发展态势/061
3.1.2轴向可伸缩悬臂梁、悬臂板研究现状/065
3.1.3飞行器非线性气动弹性振动研究现状/067
3.1.4压电复合材料层合板壳动力学研究现状/070
3.2轴向外伸悬臂复合材料层合板的非线性动力学建模/072
3.2.1作用在外伸悬臂矩形板上的气动力推导/073
3.2.2外伸悬臂层合板偏微分动力学方程的建立/075
3.3横向简谐激励下外伸悬臂层合板的非线性动力学分析/082
3.3.1横向激励下外伸悬臂板非线性动力学方程的建立/083
3.3.2偏微分形式动力学方程的离散/084
3.3.3数值算例/087
3.4气动力作用下外伸悬臂层合板的非线性动力学分析/094
3.4.1气动力下外伸悬臂复合材料层合板的非线性动力学方程/095
3.4.2含有三阶气动力的外伸悬臂板动力学方程的离散/096
3.4.3数值算例/097
3.5外伸悬臂压电层合板的非线性动力学分析/107
3.5.1外伸悬臂压电复合材料层合板非线性动力学方程的建立/107
3.5.2三阶气动力与压电激励作用下的动力学方程/113
3.5.3数值算例/115
参考文献/122
第4章压电复合材料悬臂层合板的振动主动控制/129
4.1引言/130
4.1.1振动控制简介/130
4.1.2压电复合材料层合板壳振动抑制研究进展/132
4.2压电材料的宏观力学性能/135
4.2.1压电原理/135
4.2.2压电材料的本构关系/136
4.3湿热环境下压电复合材料悬臂层合板的振动微分方程/138
4.3.1压电复合材料层合板的力学模型/139
4.3.2湿热环境下复合材料层合板的宏观力学性能/139
4.3.3压电层的电位移虚功介绍/144
4.3.4湿热环境下压电复合材料矩形悬臂层合板的振动微分方程/145
4.3.5压电层传感器的建模/154
4.3.6数值算例/155
4.4压电复合材料层合板的振动主动控制/157
4.4.1基于压电复合材料层合板的不确定性参数鲁棒控制器/158
4.4.2线性矩阵不等式方法简介/164
4.4.3数值算例/165
4.5气动力作用湿热环境下压电复合材料悬臂层合板的振动抑制/169
4.5.1气动力作用湿热环境下压电复合材料悬臂层合板的振动微分方程/169
4.5.2气动力作用下压电复合材料悬臂层合板的振动特性算例分析/175
4.5.3气动力作用压电复合材料层合板不确定参数系统的鲁棒控制器/179
4.5.4数值算例/183
参考文献/189
附录/193
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| 內容試閱：
|
复合材料层合板具有高比强度、高比刚度、抗疲劳性好等优势，还可以通过调整增强材料、基体材料、铺层数和几何参数等以适应不同的应用条件，被广泛应用于航空航天、机械加工和机器人等工程领域，已成为一类重要的工程结构元件。层合板材料常被制成薄壁轻质结构，例如多层板、夹层板和加筋板等。薄壁轻质结构在外部激励作用下极易发生大幅度的振动，呈现几何非线性，引起结构的振动疲劳破坏，造成难以挽回的损失。因此，对复合材料层合板进行非线性动力学特性与振动主动控制研究十分必要。
从研究现状看，国内外学者在复合材料层合板结构的非线性动力学特性研究方面已取得大量成果。但新型复合材料结构、更加复杂的力学环境以及学科交叉等因素的出现，为复合材料层合板的非线性动力学研究带来新的挑战和发展机遇，如高维非线性系统的复杂动力学特性、时变结构动力学、时变系统解析方法、振动主动控制策略及应用等，需要进一步深入研究和探讨。
本书主要介绍了几种典型复合材料结构的非线性动力学和振动主动控制策略。首先介绍了矩形复合材料层合板在横向简谐激励作用下的主共振和两项简谐激励作用下的组合共振问题；其次介绍了气动外载荷、面内激励和压电激励作用下可伸缩结构伸展过程中的时变动力学特性；后提出了湿热环境下受气动力作用的压电复合材料悬臂层合板的振动主动控制策略。笔者期待本书能为相关领域读者提供一定的科研参考和学术启发。
衷心感谢燕山大学胡宇达教授对本专著部分内容研究提供的指导和帮助；感谢已毕业硕士研究生蒋跃的出色工作，本书部分素材源于他的学位论文；感谢化学工业出版社编辑为提高本书出版质量提供的帮助。
衷心感谢国家自然科学基金项目(11862020，11962020，11402126)和内蒙古自然科学基金项目(2018LH01014、2019MS05065)对本书相关科研工作的支持。
此外，本书参考了国内外同行发表的诸多研究成果，在此一并表示诚挚的感谢。
由于笔者水平有限，书中难免存在疏漏和不妥之处，敬请读者批评指正。
著者
2021年1月31日
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