機(jī)械振動(dòng)學(xué)漫談

前言

　　“知識(shí)就是力量”乃是一句至理名言，它影響了幾代人。然而，如今人類步入信息時(shí)代，人們已經(jīng)不可能完全掌握浩如煙海的知識(shí)。如何培養(yǎng)獲取知識(shí)的能力，以便在知識(shí)的天空里自由地翱翔；如何提高自身的素質(zhì)，以便在浩瀚的海洋里乘風(fēng)破浪；如何培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)、提出并形成問(wèn)題的能力，以便在蕓蕓眾生里出類拔萃，是現(xiàn)今時(shí)代的重要因素。因此，當(dāng)代的至理名言應(yīng)該是“知識(shí)+能力+素質(zhì)+毅力+機(jī)遇+伯樂(lè)才真正具有力量，并逐步走向成功”?！　√K聯(lián)著名教育家贊科夫（Zankov，1901～1977）把“能力”歸納成5種：觀察力、記憶力、思維能力、想象力和操作能力。他認(rèn)為，教師的任務(wù)不僅僅是傳授知識(shí)，更重要的是要發(fā)掘和提高學(xué)生在這些方面的能力，特別需要培養(yǎng)學(xué)生的興趣和激發(fā)各種想象力。愛(ài)因斯坦（Einstein，1879～1955）對(duì)此也曾發(fā)表過(guò)精辟的見(jiàn)解，他指出：“想象力比知識(shí)還重要，因?yàn)橹R(shí)是有限的，而想象力概括著世界上的一切，推動(dòng)著進(jìn)步，并且是知識(shí)進(jìn)化的源泉。嚴(yán)格地說(shuō)，想象力是科學(xué)研究中的實(shí)在因素?！毕胂罅ιA到一定程度，就有可能出現(xiàn)靈感思維，而靈感思維的出現(xiàn)是發(fā)明創(chuàng)造的源泉?？梢?jiàn)，不僅要培養(yǎng)學(xué)生掌握、分析和解決問(wèn)題的能力，更重要的是要培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)、提出并形成問(wèn)題的能力。只有這樣，才能為國(guó)家造就出成千上萬(wàn)的高科技人才。

內(nèi)容概要

本書(shū)深入淺出地介紹了機(jī)械振動(dòng)學(xué)的總體框架，通過(guò)眾多事例直觀生動(dòng)地闡明了機(jī)械振動(dòng)學(xué)的基本知識(shí)與物理機(jī)理。本書(shū)內(nèi)容豐富、概念清晰、闡述詳盡、系統(tǒng)性強(qiáng)，為讀者展現(xiàn)了一個(gè)絢麗多彩的機(jī)械振動(dòng)世界，有助于開(kāi)闊讀者的視野、提升讀者的思維能力、培養(yǎng)讀者的探索精神。希望讀者能從中體會(huì)到機(jī)械振動(dòng)學(xué)的奇妙性和實(shí)用性。    本書(shū)可作為大學(xué)生和研究生學(xué)習(xí)機(jī)械振動(dòng)的教學(xué)用書(shū)，也可作為有關(guān)科學(xué)技術(shù)人員和工程技術(shù)人員的參考用書(shū)。

作者簡(jiǎn)介

張義民，1958年9月生，工學(xué)博士，東北大學(xué)機(jī)械工程與自動(dòng)化學(xué)院教授，博士生導(dǎo)師，“長(zhǎng)江學(xué)者”特聘教授，國(guó)務(wù)院學(xué)位委員會(huì)學(xué)科評(píng)議組(機(jī)械工程學(xué)科)成員，國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)機(jī)械學(xué)科評(píng)審組專家，“長(zhǎng)江學(xué)者和創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)發(fā)展計(jì)劃”創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)帶頭人，享受國(guó)務(wù)院政府特殊津貼人員，中國(guó)機(jī)械工業(yè)青年科技專家，國(guó)家安全重大基礎(chǔ)研究項(xiàng)目專家組專家，亞洲一太平洋地區(qū)振動(dòng)會(huì)議國(guó)際指導(dǎo)委員會(huì)委員，《機(jī)械工程學(xué)報(bào)》、《振動(dòng)工程學(xué)報(bào)》等期刊雜志編委會(huì)編委。 
    主持和承擔(dān)國(guó)家自然科學(xué)基金、國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目、國(guó)家自然科學(xué)基金重大項(xiàng)目及GM中國(guó)科學(xué)研究基金、“863”目標(biāo)導(dǎo)向類項(xiàng)目、“973”項(xiàng)目、國(guó)家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目、“高檔數(shù)控機(jī)床與基礎(chǔ)制造裝備”科技重大專項(xiàng)課題、國(guó)家高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化示范工程項(xiàng)目、教育部高等學(xué)校骨干教師資助計(jì)劃、中國(guó)博士后科學(xué)基金等省部級(jí)以上的科研項(xiàng)目30多項(xiàng)。獲國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)2項(xiàng)，教育部自然科學(xué)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)1項(xiàng)，教育部科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)2項(xiàng)，通用汽車中國(guó)高校汽車領(lǐng)域創(chuàng)新人才獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)1項(xiàng)，省級(jí)科技進(jìn)步獎(jiǎng)11項(xiàng)，國(guó)家自然科學(xué)基金優(yōu)秀(十佳)項(xiàng)目1項(xiàng)，吉林省第三屆青年科技獎(jiǎng)1項(xiàng)。

書(shū)籍目錄

前言第1章  緒論  1.1  力學(xué)簡(jiǎn)介  1.2  振動(dòng)力學(xué)簡(jiǎn)介  1.3  發(fā)展簡(jiǎn)史  1.4  振動(dòng)系統(tǒng)模型  1.5  激勵(lì)與響應(yīng)  1.6  振動(dòng)的分類  1.7  振動(dòng)問(wèn)題及其解決方法  1.8  單位  1.9  機(jī)械振動(dòng)學(xué)的內(nèi)涵第2章  振動(dòng)的基本理論  2.1  自由振動(dòng)  2.2  自由振動(dòng)的應(yīng)用  2.3  有阻尼系統(tǒng)的自由振動(dòng)  2.4  有阻尼自由振動(dòng)的應(yīng)用  2.5  強(qiáng)迫振動(dòng)  2.6  工程中的共振問(wèn)題第3章  無(wú)處不在的振動(dòng)學(xué)  3.1  計(jì)算動(dòng)力學(xué)  3.2  機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)  3.3  傳動(dòng)(齒輪)動(dòng)力學(xué)  3.4  轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)  3.5  機(jī)床振動(dòng)學(xué)  3.6  車輛振動(dòng)學(xué)  3.7  航空航天器動(dòng)力學(xué)  3.8  船舶振動(dòng)學(xué)  3.9  機(jī)器人動(dòng)力學(xué)  3.10  振動(dòng)壓路機(jī)的振動(dòng)分析  3.11  流體誘發(fā)的振動(dòng)問(wèn)題第4章  防范有害的振動(dòng)  4.1  汽車減振  4.2  大型汽輪機(jī)的振動(dòng)分析  4.3  內(nèi)燃機(jī)的振動(dòng)分析  4.4  船舶的穩(wěn)定  4.5  機(jī)床的抗振分析  4.6  漫話機(jī)械減振措施  4.7  地震與波第5章  利用有益的振動(dòng)  5.1  振動(dòng)設(shè)備及相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展  5.2  非線性振動(dòng)利用技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展  5.3  波動(dòng)與波能利用技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展  5.4  電、磁、光的振蕩器在工程技術(shù)中的應(yīng)用  5.5  共振理論的利用  5.6  自然界中的振動(dòng)現(xiàn)象與振動(dòng)規(guī)律及利用  5.7  有趣的“同步運(yùn)動(dòng)”的利用  5.8  人類社會(huì)中的振動(dòng)現(xiàn)象與振動(dòng)規(guī)律及利用第6章  振動(dòng)與聲  6.1  聲音的基本概念  6.2  耳蝸力學(xué)  6.3  噪聲及其危害  6.4  機(jī)械產(chǎn)品的噪聲與控制  6.5  車輛的噪聲與控制  6.6  聲音殺手  6.7  奇妙的聲學(xué)現(xiàn)象參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　只有掌握了振動(dòng)規(guī)律和特征以后，才能有效地利用振動(dòng)的有益方面并限制振動(dòng)的有害方面。眾所周知，振動(dòng)在日常生活和工程中會(huì)帶來(lái)危害，例如，振動(dòng)引起噪聲污染、影響精密儀器設(shè)備的功能、降低機(jī)械加工的精度和光潔度、加劇構(gòu)件的疲勞和磨損、縮短機(jī)器和結(jié)構(gòu)物的使用壽命；機(jī)械振動(dòng)還要消耗能量，降低機(jī)器效率；振動(dòng)有時(shí)會(huì)使結(jié)構(gòu)發(fā)生較大變形而破壞，甚至造成災(zāi)難性的事故，有些橋梁就是因振動(dòng)而坍毀；機(jī)翼的顫振、機(jī)輪的擺振和航空發(fā)動(dòng)機(jī)的異常振動(dòng)，曾多次造成飛行事故；飛機(jī)和車船的振動(dòng)惡化了乘載條件；地震、暴雨、臺(tái)風(fēng)等造成了巨大經(jīng)濟(jì)損失等。然而，振動(dòng)也可以用來(lái)為人類服務(wù)，例如，利用鐘擺振動(dòng)原理制造的鐘表；工程實(shí)際中數(shù)以萬(wàn)計(jì)的振動(dòng)機(jī)器和振動(dòng)儀器已用來(lái)完成許多不同的工藝過(guò)程，如給料、上料、輸送、篩分、布料、烘干、冷卻、脫水、選分、破碎、粉磨、光飾、落砂、成型、整形、振搗、夯土、壓路、攤鋪、鉆挖、裝載、振倉(cāng)、犁土、沉樁、拔樁、清理、捆綁、采油、時(shí)效、切削、檢樁、檢測(cè)、勘探、測(cè)試、診斷等，這些機(jī)器和儀器包括振動(dòng)給料機(jī)、振動(dòng)輸送機(jī)、振動(dòng)整形機(jī)、振動(dòng)篩選機(jī)、振動(dòng)脫水機(jī)、振動(dòng)干燥機(jī)、振動(dòng)冷卻機(jī)、振動(dòng)冷凍機(jī)、振動(dòng)破碎機(jī)、振動(dòng)球磨機(jī)、振動(dòng)光飾機(jī)、振動(dòng)壓路機(jī)、振動(dòng)攤鋪機(jī)、振動(dòng)夯土機(jī)、振動(dòng)沉拔樁機(jī)、振動(dòng)造型機(jī)、振動(dòng)采油機(jī)、海浪發(fā)電機(jī)、各種形式的振搗器和激振器等，它們極大地改善了勞動(dòng)條件，甚至成百倍地提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率；人們可以根據(jù)逐年氣象要素統(tǒng)計(jì)得出氣象波動(dòng)的規(guī)律，根據(jù)這些規(guī)律可預(yù)估某一年度的氣象要素；人們可以利用潮汐的周期性振動(dòng)，預(yù)報(bào)重大災(zāi)難的來(lái)臨、開(kāi)發(fā)能源、保護(hù)環(huán)境、排澇灌溉、安排航運(yùn)、建設(shè)海港和防護(hù)海岸等；人們可以利用樹(shù)木的年輪中的一疏一密波動(dòng)變化，進(jìn)行地質(zhì)考古、環(huán)境污染、森林更新、自然災(zāi)害、冰川進(jìn)退、醫(yī)療衛(wèi)生、農(nóng)牧業(yè)產(chǎn)量預(yù)測(cè)等方面的研究；美妙動(dòng)聽(tīng)的音樂(lè)（包括人聲）也是源于振動(dòng)而產(chǎn)生出來(lái)的。

編輯推薦

　　本書(shū)闡明了各種振動(dòng)現(xiàn)象的物理機(jī)理以及分析振動(dòng)問(wèn)題的數(shù)學(xué)方法，主要介紹了機(jī)械振動(dòng)力學(xué)的基本理論與方法及其在實(shí)際工程與日常生活中的應(yīng)用。讀者只需具備大學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)，就可以閱讀本書(shū)。本書(shū)可以作為高等院校各類專業(yè)學(xué)生的教材，也可供大學(xué)生與研究生閱讀參考，還可作為有關(guān)科學(xué)技術(shù)人員和工程技術(shù)人員的參考用書(shū)。

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