●前言
第1章 緒論 1
1.1 結構波傳播分析問題的研究背景 1
1.2 結構波傳播問題的分析方法 2
1.2.1 解析法 3
1.2.2法 3
1.2.3方法 4
1.3 時方法在結構波傳播分析中的應用 5
1.3.1 連 5
1.3.2 結 6
1.4 本章小結 6
參考文獻 7
第2章 彈性波傳播的基本理論 12
2.1 彈性波的基本概念 12
2.1.1 體波 12
2.1.2 導波 13
2.1.3 其他常見專業名詞 14
2.2 體波傳播方程 14
2.2.1 體波在均勻介質中傳播 14
2.2.2 各向異性介質中的Christoffel方程 16
2.3 蘭姆波傳播公式 18
2.3.1 蘭姆波波動方程及頻散方程 18
2.3.2 蘭姆波頻散方程的解 21
2.4 彈性波在一維無限杆中傳播 23
2.4.1 彈性波在一維杆中的縱波 23
2.4.2 彈性波在一維杆中的扭轉波 25
2.4.3 彈性波在一維杆中的彎曲波 26
2.5 本章小結 27
參考文獻 27
第3章 時方法的基本理論 29
3.1方法簡介 29
3.2 形狀插值函數 31
3.2.1 Lobatto多項式 31
3.2.2 Chebyshev多項式 32
3.2.3 Laguerre多項式 32
3.3 時的位移場、應變場和應力場 33
3.4 繫統的運動方程 35
3.5 時中的數值積分法則 37
3.5.1 Lobatto積分 38
3.5.2 Gauss積分 39
3.5.3 Gauss-Laguerre積分 40
3.6 運動方程的求解方法 41
3.7 MATLAB應用程序 42
3.8 本章小結 44
參考文獻 44
第4章 二維平面波傳播分析的時方法 45
4.1 二維平面問題的基本方程 45
4.2 二維平 46
4.2.矩陣 47
4.2.2 運動方程求解 49
4.3 MATLAB應用程序 50
4.4 應用算例 57
4.5 本章小結 62
參考文獻 62
第5章 軸對稱結構中波傳播分析的時方法 63
5.1 軸對稱問題的基本方程 63
5.2 四邊形軸對 64
5.2.1 位移函數 65
5.2.矩陣 66
5.3 軸對稱問題中的奇異問題 67
5.3.1 剛度矩陣中的奇異問題 67
5.3.2 質量矩陣中的奇異問題 68
5.4 MATLAB應用程序 69
5.5 應用算例 73
5.6 本章小結 75
參考文獻 75
第6章 三維結構中波傳播分析的時方法 76
6.1 三維問題的基本方程 76
6.2 三維實 78
6.2.1 位移函數 78
6.2.矩陣 79
6.3 考慮壓電耦合的三維實 80
6.4 MATLAB應用程序 83
6.4.1 三維實 84
6.4.2 三維壓電實 87
6.5 應用算例 93
6.6 本章小結 97
參考文獻 98
第7章 杆梁結構中波傳播分析的時方法 99
7.1 一維問題的基本方程 99
7.2 一維 100
7.3 103
7.4 MATLAB應用程序 105
7.4.1 一維 105
7.4.2 一維 107
7.5 應用算例 109
7.6 本章小結 111
參考文獻 112
第8章 功能梯度結構中波傳播分析的時方法 113
8.1 功能梯度材料 113
8.2 用於功能梯度材料結構波傳播分析的時 114
8.2.1 功能梯度材料特性的數學描述 114
8.2.2 功能梯度材料建模方法 117
8.2.3 功能梯度材 117
8.3 MATLAB應用程序 118
8.4 應用算例 121
8.5 本章小結 129
參考文獻 130
第9章 含裂紋結構中波傳播分析的時方法 131
9.1 裂紋損傷的建模 131
9.1.1 應力強度因子法 132
9.1.2 間隙法 135
9.2 MATLAB應用程序 138
9.3 應用算例 139
9.4 本章小結 142
參考文獻 143
第10章 基於時方法的桁架結構衝擊識別 144
10.1 空間 144
10.2 增強型遺傳算法 146
10.2.1 衝擊定位 147
10.2.2 激勵重構 148
10.2.3 適應度函數 150
10.3 衝擊識別算法 151
10.3.1 縮減域的設計 151
10.3.2 衝擊識別的分步算法 151
10.4 MATLAB應用程序 152
10.5 應用算例 160
10.5.1 二維橋梁桁架結構的衝擊識別 160
10.5.2 空間雙層桁架結構的衝擊識別 164
10.6 本章小結 166
參考文獻 167

本書是作者在總結近幾年研究成果的基礎上撰寫而成的。結構健康監測是當前航空航天工程、機械工程的研究前沿熱點。基於彈性波傳播的主、被動結構健康監測技術是其中的重要研究內容。發展能高效模擬結構中彈性波傳播行為的數值方法是建立相關結構健康監測手段的基礎。本書主要介紹基於新型時方法的結構彈性波傳播數值模擬技術及其應用。全書共10章。主要內容包括：第1章緒論；第2章結構中彈性波傳播的基本理論；第3章時方法的理論基礎；第4章一維結構中彈性波傳播方法；第5章平面問題中彈性波傳播的時方法；第6章軸對稱問題中彈性波傳播的時方法；第7章三維問題中彈性波傳播的時方法；第8章功能梯度材料中彈性波傳播的時方法；第9章含呼吸裂紋的結構中彈性波傳播的時方法；第10章基於時方法的空間桁架衝擊識別。