| 內容介紹 | |
開本：16開 紙張：膠版紙 包裝：平裝-膠訂 是否套裝：否 國際標準書號ISBN：9787111581161 作者：劉習軍 出版社：機械工業出版社 出版時間：2018年01月
"內容簡介 本書主要包括三方面的內容：第壹，結合單自由度、兩自由度、多自由度和連續繫統論述了振動理論的基本概念和基本分析方法；第二，介紹了振動理論中的近似計算方法及工程上通用法；第三介紹了振動理論在工程中的應用的例及減振技術，利用簡單實例說明了非線性振動的基本概念及應用。本書是傳統紙質教材與移動互聯網教學相結合的多媒體教材，通過二維碼引入大量的教學輔助資源，包括重點知識點詳細講解的微視頻、動畫、重點（要點）提示、較難習題解答思路提示等，使讀者更易於理解掌握本書的內容。為便於廣大讀者理解振動的概念和理論，利用天津大學的國家資源共享課“工程振動與測試”的網上資源(http://www.icourses.cn/coursestatic/course_2244.html)，本書采用模塊式結構，其內容豐富，通俗易懂，由淺入深，以務實、應用為根本，便於學習。本書既可作為高等工科院校的高年級本科生和研究生的教材，也適用於從事機械、航空、航天、船舶、車輛、建築和水利等的工程技術人員參考。 目錄 第2 版前言
第1 版前言
第1 章振動的基本知識 1
1. 1振動及其分類 1
1. 2振動激勵函數 2
1. 3簡諧振動 5
1. 4周期振動的諧波分析 8
1. 5非周期函數的連續頻譜 11
1. 6拉普拉斯變換 12
習題 15
第2 章單自由度繫統的振動 17
2. 1無阻尼繫統的自由振動 17
2. 2計算固有頻率的能量法 22
2. 3瑞利法 23第2 版前言
第1 版前言
第1 章振動的基本知識 1
1. 1振動及其分類 1
1. 2振動激勵函數 2
1. 3簡諧振動 5
1. 4周期振動的諧波分析 8
1. 5非周期函數的連續頻譜 11
1. 6拉普拉斯變換 12
習題 15
第2 章單自由度繫統的振動 17
2. 1無阻尼繫統的自由振動 17
2. 2計算固有頻率的能量法 22
2. 3瑞利法 23
2. 4有阻尼繫統的衰減振動 25
2. 5簡諧激勵作用下的受迫振動 29
2. 6周期激勵作用下的受迫振動 42
2. 7任意激勵作用下的受迫振動 44
2. 8響應譜 51
習題 52
第3 章兩自由度繫統的振動 57
3. 1兩自由度繫統的自由振動 57
3. 2兩自由度繫統的受迫振動 63
3. 3坐標的耦聯 64
3. 4拍振 67
習題 70
第4 章多自由度繫統的振動 72
4. 1多自由度繫統的運動微分方程 72
4. 2固有頻率主振型 80
4. 3主坐標和正則坐標 86
4. 4固有頻率相等的情形 93
4. 5無阻尼振動繫統對初始條件的
響應 100
4. 6質量、剛度的變化對固有頻率的
影響 104
4. 7無阻尼振動繫統對激勵的響應 106
4. 8有阻尼振動繫統對激勵的響應 109
習題 114
第5 章多自由度繫統振動的近似
計算方法 119
5. 1瑞利能量法 119
5. 2裡茲法 122
5. 3鄧克萊法 125
5. 4矩陣迭代法 126
5. 5子空間迭代法 130
5. 6傳遞矩陣法 134
習題 142
第6 章彈性體的振動 144
6. 1杆的縱向自由振動 144
6. 2杆的縱向受迫振動 151
6. 3梁的橫向自由振動 156
6. 4梁的橫向受迫振動 161
6. 5轉動慣量、剪切變形和軸向力對梁
橫向振動的影響 166
6. 6梁橫向振動的近似解法 169
. 6. 7彈性體的復雜振動 176
習題 191
第7 章振動分析法 195
7. 體的運動方程式 195
7. 體的特性分析 197
7. 3坐標轉換 203
7. 4固有頻率及主振型 208
7. 5繫統的響應 211
習題 214
第8 章減振技術 215
8. 1減振的基本概念 215
8. 2隔振 216
8. 3阻尼消振 218
8. 4動力吸振器 222
8. 5振動的主動控制技術 229
習題 230
第9 章非線性振動 231
9. 1非線性振動的例子 231
9. 2相平面平衡點 233
9. 3保守繫統 235
9. 4非保守繫統 237
9. 5攝動法 244
9. 6平均法 246
9. 7多尺度法 258
習題 261
附錄 263
附錄A簡件的剛度繫數 263
附錄B等效質量、等效剛度繫數與等效
阻尼繫數 264
附錄C部分習題參考答案 266
參考文獻 280
前言 2016 年出版的第1 版《振動理論及工程應用》教材, 得到了國內一些院校的選用, 在教學實踐中受到了廣大師生的歡迎和好評。同時我們也收到了一些很好的意見和建議, 為更好地滿足廣大讀者的需要, 我們又編寫了第2 版。
第2 版保持了第1 版的體繫和風格, 通過對不同章節的選擇, 可供不同學時的課程使用。第2 版對全書的內容做了必要的增刪和修改, 並修正了第1 版中的錯誤。在此次修訂中, 將彈性體的復雜振動調整為選修章節, 以“ .” 表示, 在教學中, 不同的學校可以根據專業及學時的不同需要進行選取, 以擴展本版教材的使用範圍。為了更適於教師講授和學生自學, 配套出版了《振動理論及工程應用輔導與習題解答》。
在本版教材中, 主要進行了以下三方面的改進。
一、在本版教材中利用二維碼鏈接資源來實現“ 助教” 的功能, 這是傳統紙質教材與移動網絡教學的有機結合, 從而實現了移動學習。教材中每一頁的頁碼處附有二維碼, 掃描二維碼可得到該頁的要點提示、動畫、解題思路、思考題、問答題等。例如: ①對主要知識點進行了要點提示。②有關例題和習題對應的振型動畫等。③為加深基本概念的理解, 在相應頁碼引入了思考題、判斷題、問答題和選擇題等, 所有題都是圍繞本章的基本概念展開。2016 年出版的第1 版《振動理論及工程應用》教材, 得到了國內一些院校的選用, 在教學實踐中受到了廣大師生的歡迎和好評。同時我們也收到了一些很好的意見和建議, 為更好地滿足廣大讀者的需要, 我們又編寫了第2 版。
第2 版保持了第1 版的體繫和風格, 通過對不同章節的選擇, 可供不同學時的課程使用。第2 版對全書的內容做了必要的增刪和修改, 並修正了第1 版中的錯誤。在此次修訂中, 將彈性體的復雜振動調整為選修章節, 以“ .” 表示, 在教學中, 不同的學校可以根據專業及學時的不同需要進行選取, 以擴展本版教材的使用範圍。為了更適於教師講授和學生自學, 配套出版了《振動理論及工程應用輔導與習題解答》。
在本版教材中, 主要進行了以下三方面的改進。
一、在本版教材中利用二維碼鏈接資源來實現“ 助教” 的功能, 這是傳統紙質教材與移動網絡教學的有機結合, 從而實現了移動學習。教材中每一頁的頁碼處附有二維碼, 掃描二維碼可得到該頁的要點提示、動畫、解題思路、思考題、問答題等。例如: ①對主要知識點進行了要點提示。②有關例題和習題對應的振型動畫等。③為加深基本概念的理解, 在相應頁碼引入了思考題、判斷題、問答題和選擇題等, 所有題都是圍繞本章的基本概念展開。
④對於較難的習題, 提供該題的解題思路和方法提示。
二、在部分章節增加了實驗結果錄像( 視頻) , 例如: 懸臂梁的振型實驗、振型疊加法的驗證、車橋耦合模態分析( 傳遞函數法和自然環境法) 等。使讀者能從實驗中體會和理解重要概念。為了使讀者更深入了解振動的有關應用, 視頻中還添加了“ 中華文物龍洗現像” “ 中華文物編鐘現像” 等專家講座。
三、為了讀者自學方便, 並快速掌握章節的重點, 教材采取了雙色印刷, 對文字中的重點部分進行了標注。在結構圖和機構圖中對不同的構件采用不同的顏色繪制, 使讀者更易理解和掌握。
以上三方面是本版教材的一次創新性的改進, 貫徹了移動學習和服務於學習者這一理念, 其中利用二維碼鏈接資源, 使概念形像化、圖形結構立體化這一“ 助教” 功能得以實現, 很好地彌補了傳統教材依靠文字和簡圖表達的局限性, 並且還可對書中的內容進行擴展和深化。
第2 版的修訂工作和二維碼鏈接的資源主要是由劉習軍教授和張素俠副教授完成的。李想、施睿智、崔福將等同志參加了制圖和標注工作, 周安琪、陳勝利、陳迪、田衝、王正飛、簡正坤、李想等同志參加了審校等工作。教研室的部分教師參加了對修改內容的討論。
本書雖經多次修改, 但限於水平, 難免有錯誤和不妥之處, 望讀者不吝指正。
在教材中利用二維碼鏈接資源來進行輔助教學, 對我們來說, 還是首次嘗試, 難免有一些不盡如人意的地方。二維碼鏈接的內容可以隨時進行升級、擴展和完善, 讀者如有任何寶貴的意見和建議, 可隨時聯繫我們( lxijun@ tju.edu.cn 或ajiang2001@ sina.com) 進行修改,在此致謝。
編者於天津大學
第1 版前言振動問題是近代物理學和科學技術眾多領域中的重要課題。隨著生產技術的發展, 動力結構有向大型化、高速化、復雜化和輕量化發展的趨勢, 由此帶來的振動問題更為突出。振動理論在當今不僅作為基礎科學的一個重要分支, 而且正走向工程科學發展的道路, 它在機械、航空、航天、船舶、車輛、建築和水利等工業技術部門中占有愈來愈重要的地位。
因此, 許多學校在力學、機械、航空、航天、船舶、車輛、建築、土木和水利等專業開設了相關的振動理論課程, 並且在2013 年為適應工程建設的需要, 天津大學的國家資源共享課程“ 工程振動與測試” 在網上( http: / / www. icourses. cn/ coursestatic/ course_2244. html)免費公開了教學及實驗等全程錄像, 以便於大家以網絡形式學習, 為全程教育提供了平臺。
本書正是基於這一需求, 集成了振動的基本理論和工程應用兩大模塊, 它們相輔相成、融會貫通, 又獨立成章, 以利於讀者參考、查閱及自學。本書在編寫中本著由淺入深、通俗易懂的原則, 以務實為根本, 著重介紹了有關的基本概念和原理, 從而避免了煩瑣的數學推導。
它為工程技術人員的初學和應用創造了有利條件。
本書在編寫方法上, 一是確定了基本要求和學習重點, 加強了基本概念、基本理論和基本分析方法的應用; 二是適度加強了基本功訓練, 引導學習者首先掌握分析問題的方法和思路, 進而增強邏輯思維能力和解決問題的能力; 三是大膽地推陳出新, 提高起點, 結合工程實際闡述其原理, 使其易學易懂, 既反映了現代分析方法, 又解決了實際問題, 從而形成了本書的特色。
本書共10 章: 第1、2 章簡要介紹了振動的分類和頻譜分析的基本知識, 討論了求解單自由度繫統的振動和固有頻率的幾種常用計算方法。第3、4 章重點討論了多自由度繫統的振動理論, 兩自由度繫統作為多自由度繫統振動理論的過渡, 強化了多自由度繫統中的基本概念和物理意義, 從而可較容易地理解多自由度繫統振動的振型疊加法等現代的計算方法。
第5 章介紹了解決多自由度振動繫統中行之有效的數值計算方法。第6、7 章介紹了彈性體繫統的振動理論, 其中包括杆、梁等彈性體的復雜振動等內容。第8 章介紹了解決工程問題行之有效的常用方法——&mdash法, 並附有幾個工程實例。第9 章詳細論述了工程中的減振技術, 包括隔振、阻振、動力減振器和動力吸振器等技術。第10 章通過實例介紹了非線性振動理論的基本概念和近似解析法, 結合工程實例討論了各種方法的應用範圍及特點, 解釋了一些典型的非線性振動現像。本書除各章之中包含部分工程應用實例外, 還配有相應的習題、習題答案及附錄等。
本書是對多年課程講授的經驗總結, 是在天津大學出版社出版的《工程振動與測試技術》、高等教育出版社出版的《工程振動理論與測試技術》等教材的基礎上改編而成的, 對有關內容進行了調整, 盡量保留了原教材的優秀內容和例題, 對減振技術章節增加了工程實例, 使之更加便於學習應用。對非線性振動章節進行了重新改寫, 使其物理意義更明確, 更容易接受。有關對工程振動概念詳細解釋及習題的解題技巧等方面的內容, 放在《振動理論及工程應用輔導及習題解答》一書中。李欣業教授對本書進行了認真評閱, 提出第1 版前言Ⅴ了非常寶貴的意見, 在此表示衷心的感謝。
本書由劉習軍、賈啟芬、張素俠編寫, 劉習軍負責統稿, 張素俠對有關的習題進行了選編英、曹夢瀾、張纓、劉今朝、鐘順、李向東等同志參加了制圖和審校等工作。
本書可作為高等工科院校的工程振動理論課程的教材或教學參考書, 或供通過資源共享課進行自學的人員使用, 也可供從事機械、航空、航天、船舶、車輛、建築和水利等的工程技術人員, 以及進行理論研究和實驗研究的有關工程技術人員參考。
限於水平, 書中錯誤與不妥之處在所難免, 懇請廣大同行及讀者指正。
編者於天津大學
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