機(jī)械振動(dòng)學(xué)

前言

　　機(jī)械振動(dòng)是工程技術(shù)和日常生活中常見(jiàn)的物理現(xiàn)象，是設(shè)計(jì)和研制機(jī)械設(shè)備時(shí)必須解決的重要工程問(wèn)題。振動(dòng)具有有害的一面，如產(chǎn)生振動(dòng)噪音、縮短機(jī)器的使用壽命等。但是振動(dòng)也具有有利的一面，如利用振動(dòng)原理工作的振動(dòng)篩、夯實(shí)機(jī)等。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代工業(yè)對(duì)各種機(jī)械設(shè)備提出了低振動(dòng)、低噪聲、高抗振能力的要求，因此為了更好地利用或者控制振動(dòng)，必須對(duì)振動(dòng)現(xiàn)象進(jìn)行研究?！　”緯?shū)在參考相關(guān)教材的基礎(chǔ)上，結(jié)合作者多年來(lái)的教學(xué)實(shí)踐，介紹了機(jī)械振動(dòng)的基本概念、原理和分析方法，深入闡明了各種振動(dòng)現(xiàn)象的基本原理和分析方法，給出了許多工程技術(shù)實(shí)例。編寫(xiě)中，著重注意培養(yǎng)讀者分析和解決振動(dòng)問(wèn)題的基本能力。　　全書(shū)共分11章，包括三部分內(nèi)容。第一部分包括第一章至第七章，分別介紹了單自由度系統(tǒng)、兩自由度系統(tǒng)、多自由度系統(tǒng)的基本概念和分析方法以及近似和數(shù)值分析方法；第二部分包括第八章和第九章，介紹了彈性體的基本概念和分析方法；第三部分包括第十章和第十一章，分別介紹了隨機(jī)振動(dòng)的基礎(chǔ)知識(shí)和模態(tài)測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ)?！　￠喿x本書(shū)需要掌握高等數(shù)學(xué)、工程數(shù)學(xué)、理論力學(xué)與材料力學(xué)知識(shí)。本書(shū)可以作為力學(xué)、機(jī)械專(zhuān)業(yè)本科生專(zhuān)業(yè)課和研究生課程用教材或參考書(shū)，也可以作為有關(guān)科技人員的參考書(shū)。

內(nèi)容概要

本書(shū)系統(tǒng)地闡述了線(xiàn)性振動(dòng)的基本理論，介紹了有關(guān)的基本概念、原理和分析方法，并給出了許多工程技術(shù)實(shí)例。    全書(shū)共11章，包括七大部分：?jiǎn)巫杂啥认到y(tǒng)振動(dòng)、兩自由度系統(tǒng)振動(dòng)、多自由度系統(tǒng)振動(dòng)、多自由度系統(tǒng)模態(tài)分析、多自由度系統(tǒng)振動(dòng)分析的近似方法與數(shù)值方法、彈性體振動(dòng)、隨機(jī)振動(dòng)、模態(tài)測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ)。    本書(shū)為力學(xué)、機(jī)械專(zhuān)業(yè)本科生專(zhuān)業(yè)課和研究生課程用教材或參考書(shū)，也可供有關(guān)工程技術(shù)人員和研奔人品自學(xué)或參考。

書(shū)籍目錄

第一章  緒論  §1.1  引言  §1.2  振動(dòng)的分類(lèi)  §1.3  簡(jiǎn)諧振動(dòng)及其表示方法    §1.3.1  簡(jiǎn)諧振動(dòng)及其特征    §1.3.2  簡(jiǎn)諧振動(dòng)的表示方法  §1.4  振動(dòng)的合成    §1.4.1  振動(dòng)方向相同的簡(jiǎn)諧振動(dòng)的合成    §1.4.2  振動(dòng)方向相互垂直的簡(jiǎn)諧振動(dòng)的合成  §1.5  諧波分析第二章  單自由度系統(tǒng)的自由振動(dòng)  §2.1  引言  §2.2  無(wú)阻尼自由振動(dòng)  §2.3  固有頻率的計(jì)算方法    §2.3.1  靜變形法    §2.3.2  能量法    §2.3.3  瑞利法  §2.4  粘滯阻尼系統(tǒng)的自由振動(dòng)第三章  單自由度系統(tǒng)的強(qiáng)迫振動(dòng)  §3.1  引言  §3.2  簡(jiǎn)諧激振力引起的強(qiáng)迫振動(dòng)  §3.3  隔振原理  §3.4  慣性式測(cè)振儀原理  §3.5  周期激振力引起的強(qiáng)迫振動(dòng)  §3.6  單自由度系統(tǒng)的頻響函數(shù)  §3.7  任意激振力引起的強(qiáng)迫振動(dòng)第四章  兩自由度系統(tǒng)的振動(dòng)  §4.1  引言  §4.2  兩自由度系統(tǒng)的自由振動(dòng)  §4.3  拍的現(xiàn)象  §4.4  兩自由度系統(tǒng)的強(qiáng)迫振動(dòng)  §4.5  動(dòng)力吸振器第五章  多自由度系統(tǒng)的振動(dòng)  §5.1  多自由度系統(tǒng)振動(dòng)微分方程的建立    §5.1.1  拉格朗日方程法    §5.1.2  柔度影響系數(shù)法  §5.2  固有頻率和主振型  §5.3  主振型的正交性  §5.4  主振型正交的物理意義  §5.5  主振型的歸一化  §5.6  固有頻率相等的情況  §5.7  固有頻率為零的情況  §5.8  多自由度振動(dòng)系統(tǒng)的若干基本方程  §5.9  無(wú)阻尼系統(tǒng)對(duì)初始條件的響應(yīng)  §5.10  無(wú)阻尼系統(tǒng)在外力作用下的振動(dòng)響應(yīng)  §5.11  參數(shù)變化對(duì)系統(tǒng)固有頻率與振型的影響  §5.12  約束對(duì)系統(tǒng)固有頻率的影響第六章  多自由度振動(dòng)系統(tǒng)模態(tài)分析  §6.1  粘滯阻尼系統(tǒng)實(shí)模態(tài)分析    §6.1.1  粘滯阻尼矩陣的解耦條件    §6.1.2  實(shí)模態(tài)系統(tǒng)的振動(dòng)響應(yīng)  §6.2  粘滯阻尼系統(tǒng)復(fù)模態(tài)分析的狀態(tài)空間法    §6.2.1  復(fù)頻率與復(fù)振型    §6.2.2  復(fù)振型的正交性    §6.2.3  一般粘滯阻尼系統(tǒng)的自由振動(dòng)響應(yīng)    §6.2.4  一般粘滯阻尼系統(tǒng)的強(qiáng)迫振動(dòng)響應(yīng)  §6.3  粘滯阻尼系統(tǒng)復(fù)模態(tài)分析的拉普拉斯變換法    §6.3.1  復(fù)頻率與復(fù)振型    §6.3.2  復(fù)振型的正交性    §6.3.3  傳遞函數(shù)的有理分式表達(dá)    §6.3.4  留數(shù)和復(fù)振型的關(guān)系    §6.3.5  復(fù)頻率與留數(shù)的物理意義  §6.4  實(shí)模態(tài)理論與復(fù)模態(tài)理論的關(guān)系    §6.4.1  實(shí)模態(tài)系統(tǒng)的復(fù)頻率與復(fù)振型    §6.4.2  實(shí)模態(tài)參數(shù)與復(fù)模態(tài)參數(shù)    §6.4.3  實(shí)模態(tài)理論與復(fù)模態(tài)理論的傳遞函數(shù)第七章  多自由度系統(tǒng)振動(dòng)分析的近似方法與數(shù)值方法  §7.1  多自由度系統(tǒng)特征值問(wèn)題的近似解法    §7.1.1  瑞利法    §7.1.2  鄧可萊法（跡法）    §7.1.3  里茲法    §7.1.4  矩陣迭代法    §7.1.5  子空間迭代法  §7.2  多自由度系統(tǒng)振動(dòng)響應(yīng)分析的直接積分法    §7.2.1  中心差分法    §7.2.2  Houbolt法    §7.2.3  Newmark法    §7.2. 4 Wilson-θ法第八章  彈性體振動(dòng)  §8.1  弦的橫向振動(dòng)  §8.2  桿的縱向振動(dòng)  §8.3  桿的縱向強(qiáng)迫振動(dòng)  §8.4  圓軸的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)  §8.5  梁的彎曲振動(dòng)  §8.6  梁彎曲振動(dòng)的固有頻率與振型函數(shù)  §8.7  梁彎曲振動(dòng)振型函數(shù)的正交性  §8.8  梁的橫向強(qiáng)迫振動(dòng)  §8.9  軸向力、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和剪切變形對(duì)梁振動(dòng)的影響第九章  彈性體振動(dòng)的近似解法  §9.1  集中質(zhì)量法  §9.2  傳遞矩陣法    §9.2.1  軸的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)    §9.2.2  梁的彎曲振動(dòng)  §9.3  瑞利-里茲法  §9.4  假設(shè)振型法  §9.5  有限元法    §9.5.1  梁的彎曲振動(dòng)    §9.5.2  桿的縱向振動(dòng)第十章  隨機(jī)振動(dòng)  §10.1  引言  §10.2  隨機(jī)過(guò)程及各態(tài)歷經(jīng)過(guò)程  §10.3  正態(tài)隨機(jī)過(guò)程  §10.4  相關(guān)函數(shù)  §10.5  功率譜密度函數(shù)  §10.6  振動(dòng)系統(tǒng)在單一隨機(jī)激勵(lì)下的響應(yīng)  §10.7  振動(dòng)系統(tǒng)在多個(gè)隨機(jī)激勵(lì)下的響應(yīng)第十一章  模態(tài)測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ)  §11.1  引言  §11.2  頻響函數(shù)測(cè)試系統(tǒng)  §11.3  數(shù)字信號(hào)處理    §11.3.1  離散傅立葉變換（DFT）及其快速算法（FFT）    §11.3.2  頻混、泄漏與柵欄效應(yīng)    §11.3.3  細(xì)化  §11.4  激振技術(shù)    §11.4.1  激振信號(hào)    §11.4.2  激振器  §11.5  模態(tài)參數(shù)識(shí)別的頻域方法    §11.5.1  導(dǎo)納圓擬合法    §11.5.2  最小二乘迭代法  §11.6  模態(tài)參數(shù)識(shí)別的時(shí)域方法    §11.6.1  隨機(jī)減量法    §11.6.2  ITD（The Ibrahim Time Domain Technique）法    §11.6.3  STD法習(xí)  題附錄A  傅立葉變換及其主要性質(zhì)附錄B  Laplace變換及其主要性質(zhì)參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　根據(jù)振動(dòng)的不同特征，可以把振動(dòng)分為不同的類(lèi)型：　?。?）按照振動(dòng)有無(wú)周期性，可以分為周期振動(dòng)和非周期振動(dòng)兩大類(lèi)。　?、僦芷谡駝?dòng)：振動(dòng)系統(tǒng)的某些物理量在相等的時(shí)間間隔內(nèi)做往復(fù)運(yùn)動(dòng)。往復(fù)一次所需的時(shí)間稱(chēng)為“周期”?！　、诜侵芷谡駝?dòng)：振動(dòng)系統(tǒng)的物理量的變化沒(méi)有同定的時(shí)間間隔，即沒(méi)有一定的周期，又稱(chēng)瞬態(tài)振動(dòng)。　?。?）按照振動(dòng)的輸入特性，可以把振動(dòng)分為自由振動(dòng)、受迫振動(dòng)和自激振動(dòng)二三大類(lèi)?！　、僮杂烧駝?dòng)：系統(tǒng)受到初始激振作用后，僅靠其本身的彈性恢復(fù)力自由地振動(dòng)。其振動(dòng)特性?xún)H由系統(tǒng)本身的物理特性決定。　?、谑芷日駝?dòng)：系統(tǒng)受到外界持續(xù)的激振作用而“被迫地”進(jìn)行振動(dòng)，又稱(chēng)強(qiáng)迫振動(dòng)。其振動(dòng)特性不僅與系統(tǒng)本身的物理特性有關(guān)，還與激振的特性有關(guān)。　?、圩约ふ駝?dòng)：某些系統(tǒng)在輸入和輸出之間具有反饋特性，并有能源補(bǔ)充，從而可以引起振動(dòng)?！　。?）按照振動(dòng)的輸出特性，可以把振動(dòng)分為簡(jiǎn)諧振動(dòng)、非簡(jiǎn)諧振動(dòng)和隨機(jī)振動(dòng)三大類(lèi)?！　、俸?jiǎn)諧振動(dòng)：可以用簡(jiǎn)單的正弦函數(shù)或余弦函數(shù)表示其運(yùn)動(dòng)規(guī)律的振動(dòng)。簡(jiǎn)諧振動(dòng)是一種周期振動(dòng)。

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