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《线性与非线性结构力学》评介与分析

彭 剑（湖南大学机械与运载工程学院博士生）

王旺平（南开大学经济学院博士生）

[内容摘要] 本文介绍了《Linear and nonlinear structural mechanics》一书的基本情况。通过评介与分析，建议国内编写同类专著时，也应由名家撰写、文献丰富、善用图表、及时更新等，并特别注重理论与实践相结合。

[关 键 词] 非线性；结构力学；教材评介；启示

《Linear and nonlinear structural mechanics》（线性与非线性结构力学）是A.H. Nayfeh教授撰写。本文评介的专著《Linear and nonlinear structural mechanics》由前言、正文、参考文献和索引四个部分组成，其中正文9章，共746页。本书的作者是美国教授。 一、出版与作者情况

《Linear and nonlinear structural mechanics》由美国弗吉尼亚理工学院和州立大学的A.H. Nayfeh教授撰写。2004年由美国约翰威立 (John Wiley & Sons)出版公司出版。[1]

A.H. Nayfeh于1933年12月21日出生于Shuwaikah。1962年，获得斯坦福大学B.S.工学学士学位，后于1963年和1964年取得航空和航天的M.S.和博士学位。他拥有在Heliodyne公司和Aerotherm工业公司工作经验。他是美国物理学会，航空航天，机械工程师协会美国研究所和力学美国科学院院士。他是非线性科学的主编，非线性动力学和振动与控制杂志WILEY丛书的编辑。1981年获科威特在基础科学奖（物理）;美国航空航天研究所和航天Pendray文学奖，1995年，美国机械工程师协会太平绅士书斋哈尔托赫奖，1997年，俄罗斯圣彼得堡大学荣誉博士学位，1996年，弗兰克J马希尔工程教育奖，1997年卓越工程学院院长的卓越研究奖，1998年，德国慕尼黑大学名誉博士学位，1999年，波兰Politechnika Szczecinska技术大学名誉博士学位，2004年，他建立约旦耶尔穆克大学并从1980-1984年担任学院院长。他目前是美国弗吉尼亚理工学院和州立大学的杰出工程教授。 二、本书的创作背景

众多书籍在过去二十年的一直致力于索，电缆，梁，板，和壳结构力学的研究。虽然正确分类他们不是一件容易的任务，更可以大致区分面向数学类书籍，

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这在有关衍生尝试线性和非线性无论是引进的一般结构理论假设一致的运动理论的三维弹性体，更多的工程化和书籍，其中相当的关注重点分析和具体的数学和力学问题的解决。根据作者的声明，本书的目的是缩小差距实践之间的工程师和数学家的建模和应用几何非线性结构分析，通过提供现成的touse前方程。因此，它肯定属于上述两个团体第二关于结构力学的书籍。然而，作为公开的主要动机是建模和合成分析或超轻型结构，以及智能结构微/纳米材料，作者还注意在介绍数学一致和系统全面的理论推导，并在某种程度上提供了一个独特的方式。此外，这也反映出了第一作者非凡的非线性动力学专业知识，建模的大幅出现旨在实现准确和一致的结构系统的非线性动态分析，并在显示了经过深思熟虑的（确切/近似）模型的能力，正确突出非线性行为有意义的功能。这独特组合制定严格的运动方程和随后的非线性动态分析这无不代表着这是一本独特而新颖的书。

三、本书的主要内容

该文本共分为九章，介绍与建模问题，离散系统的动态特性，以及分析方法连续系统（第一章），并配有独立的基本弹性原则（第二章）。第三章提出精确的线性和几何确定索和电缆，以及一些相关的模范非线性分析和非线性动力学现象，并充分代表的风格和整个书的补充内容。下面的章节处理线性和几何精确确定梁（第四章），板（第7）和壳（章6和9）。反过来，非线性分析及动态梁和板在两个（5和第8章）专门章节中予以论述，而这些炮弹包括在第9章。不同梁（包括用于MEMS器件microbeams），板（包括基于MEMS的微孔板和热装圆形和环形板）和壳（包括圆柱壳和球壳）是针对有关的若干非线性动力学通过总结第一作者的研究小组近年来内获得了大量相关的结果。因此，符合该书的目标，确切提交了相关的非线性近似模型的一些主要沿动力现象实际上构成一个连续的整体结构和动态行为模式的具体了解，非常对读者有用的是处理确定非线性复杂的结构问题的分析。 四、本书的学术价值

该书是结构非线性领域的又一著作，为非线性动力学在工程实践中的应用有着不可估量的分量。该书也是第一作者多年来成就的结晶，该作者一直都是活跃在非线性动力学研究前沿，该著作的出版也是对其工作的汇总，对学术界是一大

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贡献。

五、本书的主要特色

将两个理论与实践互补是本书的一大特色，但独立（连续与非线性动力学建模）广阔的主题可能需要一些轻微的短缺。事实上，就确定系统方面而言，即使承认所有的结构模型，从一般的三维派生弹性体的理论，这是一个其他书所没有提及的，例如，在本质上杆一维理论，现在构成一个现代的非线性结构力学课程的重要组成部分。同样，令人惊讶的是，尽管他们的不同数学的角度来看，没有提到最近几个有意义的书籍非线性弹性模型和非线性系统的问题。在反过来，至于具体的结构体系和相关的非线性动力学而言，一个巨大的相关文献报道的书，它有在每个相应章节的开头做足够的处理，它几乎占了大多数最近的文献，而在其他情况下，竟然没有近期或以某种方式值得一提述（例如，梁，除了作者的的人，或热板和圆柱壳）。这本书的很大的优点，在严格和统一制定解决包括不同的结构体系，并在处理的基本上独立互补研究。 六、适用对象与社会反映

这是一本了不起的研究生教材，也是对机械，土木，航空工程或应用力学等方向的研究生和结构工程师非常有用的参考书。同时，这本书在第一章1.2节中所介绍的非线性概念以及其理论性质等对经济管理类学生从事非线性相关问题的研究具有一定的参考价值，这是因为，线性结构是最简单的一种事物间因果的表述方法，其对经济现象具有较好的解释能力，但是，对于复杂的经济现象问题的解释，线性结构的解释是非常有限的，非线性更能展现经济现象的原貌，并能够给出更好的理论解释。 七、本书的章节目录 第一章：介绍 1.1： 结构单元 1.2： 非线性 1.3： 复合材料 1.4： 阻尼

1.5： 线性离散系统的动力学特征 1.6： 非线性离散系统的动力学特征

1.7： 线性连续系统分析 1.8： 非线性连续系统分析 第二章：弹性 2.1： 动力学原理 2.2： 应变关系 2.3： 应力转换 2.4： 应力应变关系

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