第一章 基本概念

1.1压电智能材料

1.2形状记忆合金

1.2.1形状记忆效应

1.2.2马氏体相变

1.2.3超弹性效应

1.2.4 SMA

1.3磁致形状记忆合金

1.4电（磁）流变体智能材料

1.4.1电流变体

1.4.2磁流变体

1.4.3 ERF/MRF的特性

1.4.4 ERF/MRF研究及应用

1.5铁电微观模型

1.6压电陶瓷非线性成因

1.6.1压电陶瓷位移的微观机理

1.6.2非线性成因

1.6.3非线性及迟滞的影响因素

1.7应用前景

1.7.1智能结构在航空航天工程中的应用

1.7.2智能结构在土木工程中的应用

1.7.3智能结构在机器人中的应用

1.8展望

参考文献

第二章 压电非线性智能本构关系

2.1智能结构仿生学模型

2.2智能线弹性-压电本构关系

2.3弹塑性-压电本构关系

2.3.1弹塑性-压电本构关系

2.3.2热弹塑性-压电本构关系

2.4非线性-压电本构关系

2.5压电宏观本构关系与微观模型的关系

2.5.1本构关系

2.5.2电畴翻转对宏观物理量的影响

2.5.3电畴翻转驱动力与体积分数的关系

2.5.4压电非线性本构行为的计算方法

参考文献

第三章 压电热动力智能变分原理

3.1加权残数法

3.2压电热弹性动力问题

3.2.1动力方程——应力与体力关系

3.2.2电场控制方程

3.2.3几何方程——应变与位移关系

3.2.4热场控制方程

3.2.5本构方程

3.2.6边界条件

3.2.7初始条件

3.3压电热弹性瞬时变分原理

3.3.1瞬时势能原理

3.3.2瞬时余能原理

3.4压电热弹性瞬时广义变分原理

3.4.1第一种压电热弹性九类变量瞬时广义变分原理

3.4.2第二种压电热弹性九类变量瞬时广义变分原理

3.4.3等价原理

3.4.4压电热弹性体的势能密度及余能度

3.4.5第三种压电热弹性广义变分原理

3.5压电热弹性瞬时广义虚功原理

3.6压电智能结构几何非线性瞬时变分原理

3.6.1基本方程

3.6.2热压电智能结构几何非线性瞬时变分原理

3.6.3热压电智能结构几何非线性瞬时广义变分原理

3.6.4压电弹性体的势能密度及余能密度

3.7压电智能结构双重非线性瞬时变分原理

3.7.1基本方程

3.7.2压电智能双重非线性瞬时变分原理

3.7.3压电智能结构双重非线性瞬时广义变分原理

3.7.4压电弹塑性体的势能密度及余能密度

参考文献

第四章 压电智能梁动力问题

4.1智能梁理论

4.1.1位移模式

4.1.2几何方程

4.1.3智能本构关系

4.1.4智能变分原理

4.2智能样条有限点法

4.2.1样条离散化

4.2.2建立智能样条离散化泛函

4.2.3建立智能样条离散化动力方程

4.3智能样条子域法

4.3.1划分子域

4.3.2建立智能样条子域

4.3.3建立智能梁样条离散化动力方程

4.4智能梁振动主动控制

4.4.1基本原理

4.4.2智能结构振动主动控制算法

4.4.3智能结构分析的新方法

4.5计算例题

4.6附录：样条函数

4.6.1样条函数

4.6.2智能梁

参考文献

第五章 智能样条有限点法

5.1智能板壳理论

5.1.1位移模式

5.1.2几何方程

5.1.3智能扁壳本构关系

5.1.4智能变分原理

5.2智能样条有限点法

5.2.1单样条有限点法

5.2.2双样条有限点法

5.2.3双向单样条有限点法

5.3计算例题

5.4附录

5.4.1位移模式

5.4.2几何方程

5.4.3样条形函数

5.4.4应变转换矩阵

5.4.5积分公式

参考文献

第六章 智能样条无网格法

6.1基本原理

6.1.1径向样条基函数

6.1.2样条无网格法

6.2智能弹性体问题

6.3智能板壳问题

6.4计算例题

参考文献

第七章 智能QR法

7.1基本原理

7.2智能板壳分析的QR法

7.3智能板壳振动控制

7.4计算例题

7.5附录

7.5.1智能梁单元

7.5.2智能板单元

7.5.3智能板壳单元

参考文献

第八章 压电智能结构几何非线性动力问题

8.1智能非线性动力变分原理

8.1.1基本方程

8.1.2智能结构几何非线性瞬时势能原理

8.1.3智能结构几何非线性瞬时广义变分原理

8.2智能梁几何非线性问题

8.2.1基本理论

8.2.2非线性样条有限点法

8.2.3小结

8.3智能板壳几何非线性问题

8.3.1基本理论

8.3.2非线性样条有限点法

8.3.3小结

8.4智能圆板问题

8.5计算例题

参考文献

第九章 压电智能结构材料非线性动力问题

9.1压电智能梁材料非线性动力问题

9.1.1本构关系

9.1.2几何方程

9.1.3变分原理

9.1.4样条有限点法

9.2压电智能板壳材料非线性动力问题

9.2.1压电非线性本构关系

9.2.2几何方程

9.2.3变分原理

9.2.4智能样条无网格法

9.3压电陶瓷非线性断裂问题

9.3.1智能QR法

9.3.2断裂问题

9.4计算例题

参考文献

第十章 智能压电结构双重非线性动力问题

10.1基本理论

10.2建模的新方法

10.3新算法

参考文献

第十一章 智能结构动力反应分析的新算法

11.1结构线弹性动力反应分析的新算法

11.1.1基本方程

11.1.2建立递推格式

11.1.3建立无条件稳定算法（5SWRM-1）

11.1.4建立条件稳定算法

11.2结构非线性动力分析的新算法

11.2.1非线性动力方程

11.2.2第三种样条递推算法

11.2.3几种新算法

11.3状态方程的算法

11.3.1精细算法

11.3.2样条加权残数法（一）

11.3.3样条加权残数法（二）

11.4样条无条件稳定算法

11.5计算例题

参考文献

第十二章 智能结构静力非线性分析的新算法

12.1结构非线性刚度方程

12.1.1第一种格式

12.1.2第二种格式/第三种格式

12.2样条递推法

12.2.1第一种样条递推算法

12.2.2第二种样条递推法

12.2.3第三种样条递推法

12.3样条增量迭代法

12.3.1第一种增量迭代法

12.3.2第二种增量迭代法

12.3.3第三种增量迭代法

12.4材料非线性分析的新算法

12.4.1样条初应力递推法

12.4.2样条初应力增量迭代法

12.4.3样条变刚度增量迭代法

12.5双重非线性分析的新算法

参考文献

第十三章 压电材料参数识别分析的新方法

13.1概述

13.2参数识别模型

13.3非线性最小二乘问题的算法

13.3.1牛顿法

13.3.2高斯-牛顿法

13.3.3单位步长Levenberg-Marquardt方法

13.3.4利用信赖域技巧的Levenberg-Marquardt方法

13.4灵敏度计算

13.4.1求导数法

13.4.2差分法

13.5误差分析

13.6材料参数识别分析的算例

13.6.1均质板E、μ的识别

13.6.2压电双晶板e31的识别

13.6.3压电层合板D11 、D12 、E的识别

13.7材料参数识别分析的新方法

13.7.1建立结构分析的新模型

13.7.2建立材料参数识别的新算法

13.8本章小结

参考文献

第十四章 电磁热体系非线性问题

14.1电磁热弹性动力问题

14.2电磁热弹性瞬时变分原理

14.2.1瞬时势能原理

14.2.2瞬时余能原理

14.3电磁热弹性瞬时广义变分原理

14.3.1第一种电磁热弹性瞬时广义变分原理

14.3.2第二种电磁热弹性瞬时广义变分原理

14.3.3等价原理

14.4电磁热弹性瞬时广义虚功原理

14.5电磁热弹性几何非线性瞬时变分原理

14.5.1基本方程

14.5.2电磁热弹性几何非线性瞬时势能原理

14.5.3电磁热弹性几何非线性瞬时广义变分原理

14.6电磁热双重非线性瞬时广义变分原理

14.6.1基本方程

14.6.2电磁热双重非线性变分原理

14.6.3电磁热双重非线性瞬时广义变分原理

14.6.4电磁热弹塑性体的势能密度及余能密度

14.7电磁热体系分析的新方法

参考文献

第十五章 形状记忆合金宏观本构关系

15.1基于热力学的本构关系

15.2带有塑性理论特点的本构关系

15.3 SMA热弹塑性本构关系

15.3.1热弹塑性本构关系

15.3.2弹塑性应变理论

15.3.3弹塑性矩阵

15.4热弹塑性-相变智能本构关系

15.4.1材料性质与T及ξ无关

15.4.2材料性质与T及ξ有关

15.5热弹黏塑性-相变本构关系

15.5.1弹黏塑性应变理论

15.5.2热弹黏塑性-相变本构关系

15.6 SMA非线性智能本构关系

15.6.1一维本构关系

15.6.2三维本构关系

15.6.3考虑塑性应变影响的SMA本构关系

15.7附录：SMA相变行为

参考文献

第十六章 形状记忆聚合物宏观本构关系

16.1基本概念

16.1.1 SMP形状记忆效应

16.1.2 SMP形状记忆效应的基本原理

16.1.3 SMP形状记忆效应的机械黏弹性模型

16.2 SMP宏观智能本构关系

16.2.1一维本构关系

16.2.2三维本构关系

16.3 SMP材料性能与温度的关系

16.3.1弹性模量与温度的关系

16.3.2材料强化系数与温度的关系

16.3.3黏性系数与温度的关系

16.3.4延迟时问与温度的关系

16.3.5屈服应力与温度的关系

参考文献

第十七章 形状记忆智能结构分析的新方法

17.1 SMA智能结构材料非线性问题

17.1.1 SMA本构关系

17.1.2结构变形控制

17.2 SMA智能结构双重非线性问题

17.2.1 SMA本构关系

17.2.2非线性几何方程

17.2.3变分方程

17.2.4建模方法

17.2.5算法

17.3计算例题

17.4智能高拱坝

17.4.1智能混凝土设计

17.4.2智能高拱坝分析的新理论新方法

参考文献

第十八章 智能结构动力稳定性

18.1非线性几何方程

18.2非线性本构关系

18.3智能结构稳定性

18.3.1建模

18.3.2算法

18.4计算例题

参考文献

第十九章 智能控制的新算法

19.1压电智能结构振动主动控制原理

19.2智能结构振动主动控制的新算法

19.2.1新模型

19.2.2新算法

19.3智能控制-样条加权残数法

19.3.1计算原理

19.3.2新算法

19.4最优智能控制-样条加权残数法

19.5模糊控制原理

19.5.1模糊控制组成

19.5.2受控系统模型

19.6结构振动的模糊控制算法

19.6.1普通模糊控制算法

19.6.2变增益模糊控制算法

19.6.3协调模糊控制算法

19.7计算例题

19.8钢结构非线性地震反应的压电变阻尼智能控制

19.8.1结构模型

19.8.2 3层钢结构非线性地震反应的压电变阻尼智能控制

19.8.3 20层钢结构非线性地震反应的压电变阻尼智能控制

参考文献

第二十章 智能框架静力控制分析的新方法

20.1概述

20.2建立考虑高阶剪切影响的压电梁单元刚度矩阵

20.2.1考虑高阶剪切影响的位移函数

20.2.2考虑高阶剪切影响的位移和应变形函数矩阵

20.2.3压电梁的电势和场强形函数矩阵

20.2.4考虑高阶剪切影响的单元刚度矩阵

20.3建立考虑初始几何缺陷及P-△效应的压电梁柱单元刚度矩阵

20.4压电智能平面钢框架结构动力分析的QR法

20.4.1压电智能框架结构的样条位移函数及样条电势函数

20.4.2 QR法变换

20.4.3建立压电梁柱单元势能泛函

20.4.4利用变分原理建立压电智能框架结构分析的QR法动力方程

20.4.5压电智能框架结构QR法静力控制分析

20.5压电层合梁一阶剪切理论解析法

20.5.1压电层合梁的平衡方程

20.5.2压电简支层合梁的求解

20.6计算例题

20.6.1验证算例

20.6.2压电智能框架结构变形控制分析

20.7本章小结

参考文献

第二十一章 智能框架动力控制分析的新方法

21.1概述

21.2智能结构振动主动控制原理

21.3结构振动主动控制算法

21.3.1线性二次型（LQR）经典最优控制

21.3.2模态控制

21.4压电堆工作原理

21.5计算例题

21.5.1振动频率和振型分析

21.5.2压电堆式驱动器控制框架变形分析

21.5.3结构振动控制分析

21.6本章小结

参考文献

第二十二章 智能高层与超高层建筑结构分析的新方法

22.1智能高层结构分析的新方法

22.2智能结构双重非线性分析的新方法

22.3智能高层结构稳定性分析的新方法

22.4智能高层结构振动主动控制

22.5计算例题

22.6附录

22.6.1智能梁单元

22.6.2智能板壳单元

22.6.3其他单元

22.6.4非线性QR法

参考文献

第二十三章 智能结构稳定性分析的新方法

23.1基本概念

23.1.1结构失稳特性

23.1.2判断结构稳定性的能量准则

23.1.3结构动力稳定性

23.2结构非线性静力稳定性问题

23.2.1建模

23.2.2算法

23.2.3迭代收敛准则

23.3结构非线性平衡路径跟踪算法

23.3.1切线刚度法

23.3.2特征刚度法

23.3.3位移收敛控制增量迭代法

23.4结构非线性静力稳定性简化算法

23.4.1基本原理

23.4.2计算步骤

23.4.3算例

23.5结构非线性动力稳定性问题的新模型

23.6结构非线性动力稳定性问题的新算法

23.7求解结构动力失稳临界荷载的实用方法

23.7.1动力时程分析法

23.7.2静力变换法

23.7.3静力法

23.7.4几点注意

23.8计算例题

参考文献

第二十四章 智能结构承载能力分析的新方法

24.1基本概念

24.1.1基本理论

24.1.2塑性极限理论

24.1.3塑性铰模型

24.2智能结构塑性极限分析的塑性铰模型—QR法

24.2.1一阶塑性铰模型—QR法

24.2.2二阶塑性铰模型—QR法

24.3精化塑性铰模型—QR法

24.4智能结构塑性极限分析的弹性调整—样条无网格法

24.4.1一阶弹性调整一样条无网格法/QR法

24.4.2二阶弹性调整一样条无网格法/QR法

24.5智能结构动力极限承载能力分析的样条无网格法

24.5.1建立新建模

24.5.2选用新算法

24.6一阶动力弹性调整一样条无网格法/QR法

24.6.1计算原理

24.6.2计算步骤

24.7二阶动力弹性调整一样条无网格法/QR法

24.7.1计算原理

24.7.2计算步骤

24.8动力塑性铰模型一样条无网格法

24.8.1一阶动力塑性铰模型一样条无网格法

24.8.2二阶动力塑性铰模型一样条无网格法

24.9静力法

24.10计算例题

参考文献

第二十五章 智能结构体系可靠性分析的新方法

25.1基本概念

25.1.1结构的功能要求

25.1.2结构功能函数

25.1.3结构极限状态

25.1.4结构可靠度

25.1.5结构可靠指标

25.1.6求可靠指标β的常用方法

25.2结构体系可靠度

25.3智能结构体系静力可靠度分析的新方法

25.4智能结构体系动力可靠度分析的新方法

25.5智能结构动力随机模糊可靠度分析的新方法

25.5.1随机模糊功能函数一样条无网格法/QR法

25.5.2等效功能函数一样条无网格法/QR法

25.6智能结构体系非概率可靠性分析的新方法

25.6.1区间变量

25.6.2非概率可靠性指标

25.6.3塑性极限荷载一样条无网格法/QR法

25.7计算例题

参考文献

第二十六章 智能大跨度桥结构分析的新方法

26.1智能桥梁结构分析的新方法

26.2智能结构双重非线性分析的新方法

26.3智能大跨度桥梁结构稳定性分析的新方法

26.4智能大跨度桥梁结构振动主动控制

26.5计算例题

26.6附录

26.6.1智能梁单元

26.6.2智能板壳单元

26.6.3其他单元

26.6.4非线性QR法

参考文献