機械振動學漫談

前言

　　“知識就是力量”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代，人們已經(jīng)不可能完全掌握浩如煙海的知識。如何培養(yǎng)獲取知識的能力，以便在知識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破浪；如何培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)、提出并形成問題的能力，以便在蕓蕓眾生里出類拔萃，是現(xiàn)今時代的重要因素。因此，當代的至理名言應該是“知識+能力+素質(zhì)+毅力+機遇+伯樂才真正具有力量，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。他認為，教師的任務不僅僅是傳授知識，更重要的是要發(fā)掘和提高學生在這些方面的能力，特別需要培養(yǎng)學生的興趣和激發(fā)各種想象力。愛因斯坦（Einstein，1879～1955）對此也曾發(fā)表過精辟的見解，他指出：“想象力比知識還重要，因為知識是有限的，而想象力概括著世界上的一切，推動著進步，并且是知識進化的源泉。嚴格地說，想象力是科學研究中的實在因素?！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?？梢姡粌H要培養(yǎng)學生掌握、分析和解決問題的能力，更重要的是要培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)、提出并形成問題的能力。只有這樣，才能為國家造就出成千上萬的高科技人才。

內(nèi)容概要

本書深入淺出地介紹了機械振動學的總體框架，通過眾多事例直觀生動地闡明了機械振動學的基本知識與物理機理。本書內(nèi)容豐富、概念清晰、闡述詳盡、系統(tǒng)性強，為讀者展現(xiàn)了一個絢麗多彩的機械振動世界，有助于開闊讀者的視野、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到機械振動學的奇妙性和實用性。    本書可作為大學生和研究生學習機械振動的教學用書，也可作為有關科學技術(shù)人員和工程技術(shù)人員的參考用書。

作者簡介

張義民，1958年9月生，工學博士，東北大學機械工程與自動化學院教授，博士生導師，“長江學者”特聘教授，國務院學位委員會學科評議組(機械工程學科)成員，國家自然科學基金委員會機械學科評審組專家，“長江學者和創(chuàng)新團隊發(fā)展計劃”創(chuàng)新團隊帶頭人，享受國務院政府特殊津貼人員，中國機械工業(yè)青年科技專家，國家安全重大基礎研究項目專家組專家，亞洲一太平洋地區(qū)振動會議國際指導委員會委員，《機械工程學報》、《振動工程學報》等期刊雜志編委會編委。 
    主持和承擔國家自然科學基金、國家自然科學基金重點項目、國家自然科學基金重大項目及GM中國科學研究基金、“863”目標導向類項目、“973”項目、國家科技支撐計劃項目、“高檔數(shù)控機床與基礎制造裝備”科技重大專項課題、國家高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化示范工程項目、教育部高等學校骨干教師資助計劃、中國博士后科學基金等省部級以上的科研項目30多項。獲國家科技進步獎二等獎2項，教育部自然科學獎一等獎1項，教育部科學技術(shù)進步獎一等獎2項，通用汽車中國高校汽車領域創(chuàng)新人才獎一等獎1項，省級科技進步獎11項，國家自然科學基金優(yōu)秀(十佳)項目1項，吉林省第三屆青年科技獎1項。

書籍目錄

前言第1章  緒論  1.1  力學簡介  1.2  振動力學簡介  1.3  發(fā)展簡史  1.4  振動系統(tǒng)模型  1.5  激勵與響應  1.6  振動的分類  1.7  振動問題及其解決方法  1.8  單位  1.9  機械振動學的內(nèi)涵第2章  振動的基本理論  2.1  自由振動  2.2  自由振動的應用  2.3  有阻尼系統(tǒng)的自由振動  2.4  有阻尼自由振動的應用  2.5  強迫振動  2.6  工程中的共振問題第3章  無處不在的振動學  3.1  計算動力學  3.2  機構(gòu)動力學  3.3  傳動(齒輪)動力學  3.4  轉(zhuǎn)子動力學  3.5  機床振動學  3.6  車輛振動學  3.7  航空航天器動力學  3.8  船舶振動學  3.9  機器人動力學  3.10  振動壓路機的振動分析  3.11  流體誘發(fā)的振動問題第4章  防范有害的振動  4.1  汽車減振  4.2  大型汽輪機的振動分析  4.3  內(nèi)燃機的振動分析  4.4  船舶的穩(wěn)定  4.5  機床的抗振分析  4.6  漫話機械減振措施  4.7  地震與波第5章  利用有益的振動  5.1  振動設備及相關技術(shù)的應用與發(fā)展  5.2  非線性振動利用技術(shù)的應用與發(fā)展  5.3  波動與波能利用技術(shù)的應用和發(fā)展  5.4  電、磁、光的振蕩器在工程技術(shù)中的應用  5.5  共振理論的利用  5.6  自然界中的振動現(xiàn)象與振動規(guī)律及利用  5.7  有趣的“同步運動”的利用  5.8  人類社會中的振動現(xiàn)象與振動規(guī)律及利用第6章  振動與聲  6.1  聲音的基本概念  6.2  耳蝸力學  6.3  噪聲及其危害  6.4  機械產(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  奇妙的聲學現(xiàn)象參考文獻

章節(jié)摘錄

　　只有掌握了振動規(guī)律和特征以后，才能有效地利用振動的有益方面并限制振動的有害方面。眾所周知，振動在日常生活和工程中會帶來危害，例如，振動引起噪聲污染、影響精密儀器設備的功能、降低機械加工的精度和光潔度、加劇構(gòu)件的疲勞和磨損、縮短機器和結(jié)構(gòu)物的使用壽命；機械振動還要消耗能量，降低機器效率；振動有時會使結(jié)構(gòu)發(fā)生較大變形而破壞，甚至造成災難性的事故，有些橋梁就是因振動而坍毀；機翼的顫振、機輪的擺振和航空發(fā)動機的異常振動，曾多次造成飛行事故；飛機和車船的振動惡化了乘載條件；地震、暴雨、臺風等造成了巨大經(jīng)濟損失等。然而，振動也可以用來為人類服務，例如，利用鐘擺振動原理制造的鐘表；工程實際中數(shù)以萬計的振動機器和振動儀器已用來完成許多不同的工藝過程，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、犁土、沉樁、拔樁、清理、捆綁、采油、時效、切削、檢樁、檢測、勘探、測試、診斷等，這些機器和儀器包括振動給料機、振動輸送機、振動整形機、振動篩選機、振動脫水機、振動干燥機、振動冷卻機、振動冷凍機、振動破碎機、振動球磨機、振動光飾機、振動壓路機、振動攤鋪機、振動夯土機、振動沉拔樁機、振動造型機、振動采油機、海浪發(fā)電機、各種形式的振搗器和激振器等，它們極大地改善了勞動條件，甚至成百倍地提高了勞動生產(chǎn)率；人們可以根據(jù)逐年氣象要素統(tǒng)計得出氣象波動的規(guī)律，根據(jù)這些規(guī)律可預估某一年度的氣象要素；人們可以利用潮汐的周期性振動，預報重大災難的來臨、開發(fā)能源、保護環(huán)境、排澇灌溉、安排航運、建設海港和防護海岸等；人們可以利用樹木的年輪中的一疏一密波動變化，進行地質(zhì)考古、環(huán)境污染、森林更新、自然災害、冰川進退、醫(yī)療衛(wèi)生、農(nóng)牧業(yè)產(chǎn)量預測等方面的研究；美妙動聽的音樂（包括人聲）也是源于振動而產(chǎn)生出來的。

編輯推薦

　　本書闡明了各種振動現(xiàn)象的物理機理以及分析振動問題的數(shù)學方法，主要介紹了機械振動力學的基本理論與方法及其在實際工程與日常生活中的應用。讀者只需具備大學的基礎知識，就可以閱讀本書。本書可以作為高等院校各類專業(yè)學生的教材，也可供大學生與研究生閱讀參考，還可作為有關科學技術(shù)人員和工程技術(shù)人員的參考用書。

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