本书全面地介绍了基于状态空间模型的线性定常系统理论。除了运动分析、能控能观性、稳定性、反馈镇定、极点/特征结构配置、观测器设计等基础理论之外，本书首次系统性地介绍了线性系统的输入输出标准型理论，全面地解决了状态反馈极点配置、解耦控制、最小相位系统的输出反馈镇定、基于逆系统的输出跟踪、基于平坦输出的状态跟踪等问题；充分利用二次最优性能指标的特殊性，完整介绍了基于配方法的二次最优控制理论；首次较全面地介绍了观测器设计理论，在统一的框架下介绍了全维/降维和函数观测器、对偶观测器-控制器、未知输入观测器

本书的涉及面上至高深的理论物理，下至平常的生活常识，在这些复杂度逐步递增的例子中，作者采用了与传统的解题方法大相径庭的大胆方法，删繁就简、化难为易，向读者说明如何通过洞察问题的物理本质快速达到问题的核心，从而用最简单的方法来解决物理学和工程学中的复杂问题。每章后面还附有精心设计的习题，鼓励读者通过自己的思考与实践彻底理解并掌握这种创造性的思维方式，培养驾驭复杂问题的能力。

本书以作者多年从事计算多物理场的科研实践为基础，系统介绍了典型物理场的一般数学模型、有限体积法的基本原理、求解代数方程组的基本方法，将物理场数学模型的有限体积离散原理与数值计算的OpenFOAM程序实现方法相结合，论述了不可压缩流体流场、静磁场、热场、两相流流场、铁磁流体磁-流耦合流动流场等典型物理场的求解计算方法，有助于启发读者针对特定工程问题建立数学模型和编制相应的OpenFOAM求解器。

岩体内应力波传播特性的研究是解决岩体工程动态稳定性分析难题的关键科学问题之一。然而，岩体是一种由多种矿物、细观裂隙和宏观节理组成的和复杂材料。岩体内的细观裂隙会导致应力波发生幅值衰减和波形耗散等，岩体内的宏观节理则会导致应力波的反射、透射、扩散和滞后等。开展岩体应力波传播试验是研究岩体内应力波传播特性的重要方法之一。本书根据岩体动态力学与应力波传播试验的最新研究成果撰写。本书介绍了岩体动态力学行为试验方法、细观裂隙岩体内应力波传播试验方法和节理岩体内应力波传播试验方法。系统阐述了岩体动力试验和岩

本书介绍了颗粒在流道中的迁移及自组织的应用、特点、重要性、进展以及数值模拟研究的方法；给出了槽道牛顿流中圆形和椭圆形颗粒的迁移和自组织颗粒链的形成过程；揭示了简单剪切流和槽道幂律流中圆形、椭圆形、矩形颗粒的惯性迁移和自组织颗粒链的形成机理；阐述了矩形管道幂律流体中球形颗粒的惯性迁移特征和方形管道中非牛顿流体中颗粒链的形成特征；得到了圆球颗粒在Giesekus流体中的迁移规律；分析了各种因素对椭球颗粒在Giesekus流体中迁移特性的影响。

本书精选了中国研究生数学建模竞赛中的5个建模案例，包括面向节能的单/多列车优化决策问题、多无人机协同任务规划问题、基于帧差法和光流法的前景目标提取追踪模型、基于优化模型的多无人机对组网雷达的协同干扰研究、基于改进蚁群算法的飞行航迹多目标优化研究。每个案例从解析模型、还原程序、评述论文着手，帮助读者理解数学建模过程，掌握数学建模方法，提高数学建模能力。每个案例自成体系，读者可独立阅读。
本书可供参加各类数学建模竞赛的本科生或研究生及相关问题领域的研究人员作为学习材料和建模参考书。

运筹学是一门重要的管理类专业基础课程，运用数学模型等方法对管理问题进行定量分析，为管理人员提供决策的科学依据。运筹学是实现管理现代化的有力工具，在供应链管理、生产计划、商品动态定价，金融工程下的组合优化，人工智能和机器学习等领域，均发挥着重要的作用。本书除了包含线性规划及灵敏度分析、运输问题、整数规划、目标规划、图与网络分析、非线性规划等重要理论知识，重要的是采用Python编程语言将这些理论实现，使学生理解晦涩难懂的理论知识；因此，本书还涵盖运筹学理论的Python实现代码与求解优化

本书介绍了连接结构动力学研究的一些通用基本理论，包括动力学建模、求解和系统辨识三部分内容。第一部分，针对连接界面黏滑摩擦接触行为引起的非线性特征，介绍了基于微细观接触机理和唯象模型的两类非线性动力学建模方法；第二部分，针对含局部非线性连接模型的结构动力学微分方程，介绍了谐波平衡法、高维非线性代数方程组迭代求解方法和非线性动力学降阶方法；第三部分，针对连接结构预紧状态的辨识问题，介绍了非线性系统辨识方法、动力学敏感特征提取方法和连接状态识别方法。本书在阐明连接结构动力学理论原理和分析方法

本书主要围绕最优化方法及应用，结构拓扑优化设计，非线性动力学优化设计等科研需求与学科前沿问题。书中详细总结了作者在最优化方法，结构多相多尺度拓扑优化设计，非线性动力学分析与优化设计(稳定性、灵敏度、可靠性等)，典型叶盘结构动力学分析与实验方面的研究成果。本书内容丰富全面，涵盖了典型的优化设计方法和结构动态特性。本书可作为高等院校土木专业研究生的教材和从事土木工程研究的技术人员学习参考书，也可供从事相关工作的科学工作者与工程技术人员阅读、参考。

本书详细地介绍了超声无损检测技术的研究热点：导波检测技术、非线超声检测技术、分布式点源法(DPSM)和声源定位技术，并提供了相关典型案例及详解。全书共分5章。第1章介绍了超声波无损检测的基础理论——弹性波力学(线性分析)；第2章介绍了弹性导波在无损检测中的分析和应用；第3章针对分布式点源法(DPSM)的原理，以及不同介质中的声场分析过程进行了介绍；第4章详细介绍了非线性超声无损检测技术的基本理论和应用实例；第5章对不同情况下的声源定位方法进行了介绍。