趣味振動力學(xué)

內(nèi)容概要

　　《趣昧振動力學(xué)》以通俗有趣的方式講述振動力學(xué)，包括線性振動的傳統(tǒng)內(nèi)容，從單自由度振動到多自由度和連續(xù)體振動，也涉及非線性振動，如干摩擦阻尼、自激振動、參數(shù)振動和混沌振動等內(nèi)容。在敘述方式上力圖避免或減少數(shù)學(xué)公式，著重從物理概念上解釋各種振動現(xiàn)象。《趣昧振動力學(xué)》除作為科普讀物供讀者閱讀以外，也可作為理工科大學(xué)振動力學(xué)課程的課外參考書。本書由劉延柱著。

作者簡介

劉延柱，1936年出生于江蘇省南京市。1959年畢業(yè)于清華大學(xué)工程力學(xué)研究班。1960至1962年于莫斯科大學(xué)力學(xué)數(shù)學(xué)系進(jìn)修。1962至1973年任教于清華大學(xué)。1973年起任教于上海交通大學(xué)，歷任教授，博士生導(dǎo)師，工程力學(xué)系主任，工程力學(xué)研究所所長。2006年退休。現(xiàn)任中國力學(xué)學(xué)會名譽(yù)理事，力學(xué)史與方法論專業(yè)委員會委員， 《力學(xué)與實踐》剮主編。研究領(lǐng)域為陀螺力學(xué)、多體動力學(xué)、非線性動力學(xué)等。著有《靜電陀螺儀動力學(xué)》、《陀螺力學(xué)》、《多剛體系統(tǒng)動力學(xué)》、《航天器姿態(tài)動力學(xué)》、《理論力學(xué)》、《高等動力學(xué)》、《振動力學(xué)》、《非線性振動》、《充液系統(tǒng)動力學(xué)》、《彈性細(xì)桿的非線性力學(xué)》、《剛體動力學(xué)理論與應(yīng)用》、《趣味剛體動力學(xué)》等。曾獲1987年國家自然科學(xué)四等獎。教育部和上海市4項科技進(jìn)步二等獎，兩項優(yōu)秀教材一等獎和3項二等獎。

書籍目錄

第1章　振動
　1.1　振動及其產(chǎn)生條件
　1.2　我們生活中的振動
　1.3　振動力學(xué)的研究內(nèi)容
第2章　自由振動
　2.1　振子
　2.2　胡克定律
　2.3　筒諧振動
　2.4　數(shù)學(xué)模型
　2.5　相軌跡
　2.6　機(jī)械能守恒
　2.7　硬彈簧和軟彈簧
　附錄　保守系統(tǒng)的周期和相軌跡
第3章　阻尼振動
　3.1　振動的衰減
　3.2　庫侖定律
　3.3　黏性阻尼
　3.4　等效黏性阻尼
　3.5　彈性材料的內(nèi)阻尼
　3.6　有干摩擦的自由振動
　3.7　振動傳送
　3.8　干摩擦的杰作
　附錄　阻尼自由振動的相軌跡
第4章　擺的故事
　4.1　教堂里的發(fā)現(xiàn)
　4.2　擺的實驗
　4.3　單擺和復(fù)擺
　4.4　天平和桿秤
　4.5　傅科擺
　4.6　舒勒周期
　4.7　搖擺的船舶
　附錄1　單擺的周期和相軌跡
　附錄2　舒勒周期擺
第5章　擺鐘的誕生
　5.1　古人如何計時
　5.2　早期的機(jī)械鐘
　5.3　用擺計時的關(guān)鍵問題
　5.4　擒縱機(jī)構(gòu)
　5.5　惠更斯鐘
　5.6　惠更斯鐘的同步現(xiàn)象
　附錄　惠更斯擺的等時性
第6章　受迫振動
　6.1　周期性激勵和響應(yīng)
　6.2　簡諧激勵的受迫振動
　6.3　倍頻響應(yīng)和跳躍現(xiàn)象
　6.4　慣性力激勵的受迫振動
　6.5　共振現(xiàn)象
　6.6　振動的隔離
　6.7　非周期性激勵
　6.8　隨機(jī)振動
　6.9　振動的量測
　附錄　阻尼受迫振動
第7章　自激振動
　7.1　自激振動現(xiàn)象
　7.2　自激振動的特征
　7.3　擺鐘的原理
　7.4　干摩擦激發(fā)的振動
　7.5　輸電線的舞動
　7.6　管內(nèi)流體的喘振
　7.7　汽車轉(zhuǎn)向輪的擺振
　7.8　蕩秋千和振浪
　7.9　張弛振動
　附錄　擺鐘的相軌跡
第8章　多自由度振動
　8.1　多自由度系統(tǒng)
　8.2　振動的合成
　8.3　汽車的振動
　8.4　彈簧耦合的雙擺
　8.5　動力吸振器
　8.6　串聯(lián)的雙擺
　8.7　船舶穩(wěn)定器
　8.8　游離的振動系統(tǒng)
　附錄　二自由度系統(tǒng)的振動
第9章　連續(xù)體的振動
　9.1　弦的振動
　9.2　梁的彎曲振動
　9.3　軸的扭轉(zhuǎn)振動
　9.4　參數(shù)振動
　9.5　飛機(jī)機(jī)翼的顫振
　9.6　桿系結(jié)構(gòu)的振動
　9.7　膜和板的振動
　9.8　轉(zhuǎn)經(jīng)碗和半球陀螺儀
　9.9　佛鐘和編鐘
　附錄　桿的縱向振動固有頻率
第10章　振動與波動
　10.1　一維波動
　10.2　行波和駐波
　10.3　聲波和超聲波
　10.4　水波
　10.5　波的干涉和衍射
　10.6　多普勒效應(yīng)
　10.7　撓波
　附錄　聲波在空氣中的傳播速度
第1章　振動與音樂
　11.1　交響樂中的振動
　11.2　畢達(dá)哥拉斯的發(fā)現(xiàn)
　11.3　弦樂器的茛聲
　11.4　管樂器的發(fā)聲
　11.5　樂器的音色
　11.6　三分損益律
　11.7　十二平均律
第12章　生物中的振動
　12.1　心跳和呼吸
　12.2　肢體震顫
　12.3　人類的發(fā)聲
　12.4　人類的聽聲
　12.5　動物的茛聲
　12.6　撲翼和振翅
　72.7　蒼蠅和蜻蜓
第13章　混沌振動
　13.1　混沌
　13.2　規(guī)則激勵的無規(guī)則響應(yīng)
　13.3　對初始條件的極端敏感性
　13.4　龐加萊映射
　13.5　奇怪吸引子
　13.6　分形幾何
　13.7　混沌振動的實際意義
參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：   插圖：   在意大利的教堂中出現(xiàn)，后來相繼出現(xiàn)在英國和法國。1459年法國的鐘匠用發(fā)條代替重錘，為查理七世制作了第一個發(fā)條鐘。這種早期的機(jī)械鐘在歐洲使用了200多年。直到1598年伽利略發(fā)現(xiàn)了擺的等時性，人們才意識到重錘的擺動是比轉(zhuǎn)輪的轉(zhuǎn)動更為恒定的運(yùn)動，也是更理想的時間量度基準(zhǔn)。于是機(jī)械鐘的發(fā)展才跨入擺鐘的新階段。 5.3用擺計時的關(guān)鍵問題 雖然伽利略在發(fā)現(xiàn)擺的等時性現(xiàn)象時，就已萌發(fā)了用擺來改進(jìn)計時技術(shù)，制造出更準(zhǔn)確機(jī)械鐘的思想。但是要使擺鐘成為現(xiàn)實，還必須解決兩個關(guān)鍵問題。 首先是無論在制造工藝上如何改進(jìn)，總不可避免阻尼因素的存在，例如轉(zhuǎn)軸中的軸承摩擦和擺動過程中的風(fēng)阻。根據(jù)3.3節(jié)的分析，如沒有能量補(bǔ)充，擺的自由振動將不斷衰減直至靜止。要使擺的運(yùn)動持續(xù)不斷，必須向擺補(bǔ)充能量。這個問題并不難解決，因為補(bǔ)充能量的擒縱機(jī)構(gòu)已經(jīng)使用了數(shù)百年之久。 第二個問題是擺的等時性并非完全準(zhǔn)確，擺的幅度增大時，擺動周期就會受振幅的影響。1656年荷蘭物理學(xué)家惠更斯首先發(fā)現(xiàn)了這個問題，并提出了改進(jìn)的建議。他設(shè)計了擺長隨振幅改變的惠更斯擺，使等時性問題得到解決。 以下對這兩個關(guān)鍵問題的解決方法作詳細(xì)說明。 5.4擒縱機(jī)構(gòu) 根據(jù)5.3節(jié)的敘述，在11世紀(jì)的中國和l3世紀(jì)的歐洲，就已出現(xiàn)了利用擒縱機(jī)構(gòu)的機(jī)械鐘。擒縱機(jī)構(gòu)的作用是將重錘的勢能間歇地轉(zhuǎn)化為飛輪的動能而實現(xiàn)能量的補(bǔ)充。這種擒縱機(jī)構(gòu)也是惠更斯擺鐘的關(guān)鍵部件。擒縱機(jī)構(gòu)是一種由擒縱輪和擒縱叉組成的機(jī)構(gòu)。

編輯推薦

《大眾力學(xué)叢書:趣味振動力學(xué)》除作為科普讀物供讀者閱讀以外，也可作為理工科大學(xué)振動力學(xué)課程的課外參考書。

圖書封面

圖書標(biāo)簽Tags

無

評論、評分、閱讀與下載

---

    趣味振動力學(xué) PDF格式下載

---