机械振动基础
基本信息·出版社：北京航空航天大学出版社 ·页码：199 页 ·出版日期：2005年07月 ·ISBN：7810776356 ·条形码：9787810776356 ·版本：第1版 ·装帧： ...
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基本信息·出版社：北京航空航天大学出版社
·页码：199 页
·出版日期：2005年07月
·ISBN：7810776356
·条形码：9787810776356
·版本：第1版
·装帧：平装
·开本：16
·正文语种：中文
内容简介 《机械振动基础》是为航空宇航科学与技术、机械工程、力学、动力工程和交通运输工程等专业的本科生编写的基础课教材。
全书共分6章，包括单自由度系统的振动、多自由度系统的振动、无限自由度系统的振动、振动分析的近似方法和数值方法、非线性振动以及振动实验。附录介绍了如何使用数值分析软件平台MATLAB计算振动问题。
《机械振动基础》结构严谨，内容丰富，强调分析、计算与实验相结合，借鉴了国际著名大学的机械振动教学计划，融入了作者多年的教学和研究成果，反映了工程振动领域的新进展。
目录 绪论
0.1 振动系统及其模型1
0.2 振动问题的分类3
0.3 研究工程振动问题的途径4
0.4 本书的内容体系6
第1章 单自由度系统的振动
1.1 单自由度系统振动方程7
1.2 无阻尼单自由度系统的自由振动8
1.2.1 特征解8
1.2.2 初始扰动引起的自由振动9
1.2.3 简谐振动及其特征9
1.2.4 弹簧与阻尼器的串联与并联12
1.3 等效单自由度系统13
1.4 有阻尼单自由度系统的自由振动16
1.5 简谐力激励下的受迫振动20
1.5.1 简谐力激励下受迫振动的解20
1.5.2 稳态振动响应21
1.6 基础简谐激励下的受迫振动27
1.6.1 振动方程27
1.6.2 稳态振动响应28
1.7 振动的隔离30
1.7.1 第一类隔振30
1.7.2 第二类隔振31
1.8 等效线性粘性阻尼32
1.8.1 阻尼的等效32
1.8.2 几种阻尼的等效实例33
1.9 周期激励下的振动分析34
1.9.1 周期函数的Fourier级数展开34
1.9.2 周期激励下的受迫振动36
1.10 瞬态激励下的振动分析37
1.10.1 δ函数及其性质38
1.10.2 单位脉冲响应函数与杜哈梅积分40
1.10.3 Fourier变换法41
1.10.4 Laplace变换法43
习题44
第2章 多自由度系统的振动
2.1 多自由度系统的振动方程47
2.2 建立系统微分方程的方法50
2.2.1 影响系数和能量50
2.2.2 刚度矩阵法52
2.2.3 柔度矩阵法54
2.2.4 Lagrange方程56
2.3 无阻尼系统的自由振动58
2.3.1 二自由度系统的固有振动58
2.3.2 二自由度系统的自由振动61
2.3.3 二自由度系统的运动耦合与解耦63
2.3.4 多自由度系统的固有振动64
2.3.5 运动解耦68
2.3.6 多自由度系统的自由振动69
2.4 无阻尼系统的受迫振动71
2.4.1 频域分析71
2.4.2 时域分析74
2.5 比例阻尼系统的振动76
2.5.1 多自由度系统的阻尼76
2.5.2 自由振动77
2.5.3 受迫振动79
2.6 一般粘性阻尼系统的振动81
2.6.1 自由振动81
2.6.2 受迫振动84
习题85
第3章 无限自由度系统的振动
3.1 弹性杆的纵向振动91
3.1.1 振动微分方程91
3.1.2 固有振型的正交性97
3.2 弹性轴的扭转振动98
3.3 弹性梁的弯曲振动100
3.3.1 弯曲振动微分方程101
3.3.2 固有振型的正交性106
3.3.3 振型叠加法计算梁的振动响应108
3.4 梁振动的特殊问题110
3.4.1 轴向力作用下梁的横向振动110
3.4.2 Timoshenko梁的固有振动112
3.4.3 梁的弯曲扭转振动114
3.5 阻尼系统的振动116
3.5.1 含粘性阻尼的弹性杆纵向振动117
3.5.2 含材料阻尼的弹性梁受迫振动117
3.6 薄板的振动118
习题121
第4章 振动分析的近似方法和数值方法
4.1 振动系统的能量原理123
4.2 固有振动的近似解与数值解124
4.2.1 Dunkerley法124
4.2.2 Rayleigh法126
4.2.3 Ritz法128
4.2.4 逆迭代法131
4.2.5 其他数值方法134
4.3 有限元法134
4.3.1 杆振动的有限元分析135
4.3.2 BernoulliEuler梁振动的有限元分析137
4.4 动响应的数值解139
4.4.1 线性加速度法139
4.4.2 Wilsonθ法141
4.4.3 Newmark法143
4.4.4 RungeKutta法145
习题146
第5章 非线性振动
5.1 非线性系统的概念与分类147
5.1.1 保守系统147
5.1.2 非保守系统149
5.2 自治系统振动的定性分析151
5.2.1 基本概念151
5.2.2 二维系统平衡点的性质152
5.2.3 二维保守系统的全局特性155
5.2.4 二维非保守系统的分析158
5.2.5 高维系统平衡点的稳定性160
5.3 自治系统振动的定量分析161
5.3.1 LindstedtPoincaré摄动法161
5.3.2 多尺度法163
5.4 非自治系统的受迫振动164
5.4.1 主共振164
5.4.2 次共振168
5.4.3 组合共振169
5.5 非线性振动的其他现象171
习题174
第6章 振动实验
6.1 振动信号采集177
6.1.1 信号采集177
6.1.2 采样定理180
6.1.3 快速Fourier变换181
6.1.4 频谱泄漏182
6.2 频响函数测量183
6.3 模态参数识别185
6.4 试验实例187
习题191
附录
附录A 用MATLAB求解振动问题192
A.1 多自由度系统的固有振动计算193
A.2 一般粘性阻尼系统的自由振动计算194
A.3 系统瞬态响应的数值积分195
附录BFourier变换性质及其常用变换对197
附录CLaplace变换性质及其常用变换对198
参考文献
……
序言 机械振动是设计和研制飞机、直升机和导弹等飞行器时必须妥善解决的重要工程问题。因此，自20世纪70年代起，南京航空航天大学振动工程研究所为航空类专业本科生开设了“飞行器结构振动”、“机械振动基础”等课程，并在张阿舟教授、朱德懋教授带领下编写了《飞行器振动基础》和《振动基础》两本教材。90年代后期，又由胡海岩教授等编写了《机械振动与冲击》，以适应学科发展和教学改革的需要。上述教材曾作为航空工业高等院校的通用教材在多所大学使用，取得了较好的效果。
2002年，根据国防科工委重点教材建设计划的要求，我们提出了《机械振动基础》教材的编写计划，被列为国防科工委“十五”规划教材。本教材是在胡海岩教授等编写的《机械振动与冲击》一书基础上，根据近年来教学实践的反馈，通过精选传统内容、补充现代内容和降低理论难度等措施编写而成。编写中，除了着重对经典内容作简明、严谨的阐述外，还吸取了近期中外文献中的研究成果，力求反映本学科的新发展。
本书共分6章。前4章是线性振动分析的基本内容，依次介绍了单自由度系统、多自由度系统、无限自由度系统振动的概念和分析方法以及近似分析方法，可作为40学时课程的教材。第5章介绍了非线性振动的基本概念和分析方法。第6章介绍了振动实验方法，可作为16学时扩充内容的教材。为了使读者从繁琐的振动计算中解放出来，并通过数字仿真来对机械振动理论加深理解，书末附录中扼要介绍了如何使用商品化的数值分析软件平台MATLAB计算振动问题。每章末附有一定数量的习题，以便于读者巩固正文内容，拓宽其应用范围和工程背景。
本书由胡海岩教授主编，参加编写的有金栋平教授、陈怀海教授、陈国平教授和孙久厚研究员。国防科工委重点教材建设计划办公室聘请相关学科的专家认真审阅了全书，并提出许多宝贵的意见，作者在此致以诚挚的谢意。
文摘 插图：
