机械动力学

图书标准信息

• 作者 尹志宏
• 出版社 科学出版社
• 出版时间 2022-02
• 版次 31
• ISBN 9787030707246
• 定价 98.00元
• 装帧 其他
• 开本 16开
• 纸张 胶版纸
• 页数 252页
• 字数 99999千字

【内容简介】

本书主要介绍线性机械结构动力响应预测的基本理论和方法，即机械动力学分析问题。全书共6章，第1章主要介绍机械动力学研究的基本内容及流程。第2章讨论利用普遍动力学方程建立机械系统动力学模型的方法，介绍建立单自由度系统、两自由度系统、多自由度系统和基本连续体动力学模型的方法。第3章分别讨论单自由度系统的解及其性质、多自由度系统和弹性体的模态叠加解及其数值计算方法。第4章专门讨论既适用于传统的链式结构，也适用于连续结构、多体线性离散系统和空间结构的传递矩阵分析法。第5章为动态子结构方法。第6章介绍普遍动力学方程、模态综合法、有限元模型凝聚技术和传递矩阵分析法的工程应用问题。

【目录】

 章概述1 1.1机械动力学研究的基本内容1 1.2机械动力学研究的基本流程3 第2章机械系统的动力学模型6 2.1机械结构的简化6 2.2动力学参数的等效12 2.2.1弹簧的串联与并联13 2.2.2阻尼器的串联与并联14 2.2.3质量或惯性元件16 2.3动力学普遍方程和拉格朗日方程18 2.3.1动力学普遍方程的广义坐标表达19 2.3.2第二类拉格朗日方程20 2.3.3有势力情形下的拉格朗日方程20 2.3.4拉格朗日方程的积分21 2.3.5第一类拉格朗日方程24 2.4离散系统建模24 2.4.1单自由度系统的振动模型24 2.4.2两自由度系统的振动模型29 2.4.3多自由度系统的振动模型37 2.5状态空间模型40 2.5.1由简化模型直接建立系统的状态空间模型40 2.5.2高阶微分方程的状态空间模型41 2.5.3多自由度系统微分方程转换为状态空间模型45 2.6影响系数法45 2.6.1刚度影响系数46 2.6.2柔度影响系数47 2.6.3惯性影响系数50 2.6.4阻尼影响系数52 2.7连续系统的振动模型54 2.7.1杆的纵向振动54 2.7.2圆轴的扭转振动56 2.7.3弹性梁的振动56 2.7.4薄板的振动60 第3章动力学方程的求解64 3.1单自由度系统的振动64 3.1.1自由振动65 3.1.2简谐力作用下的强迫振动66 3.1.3一般力作用下的强迫振动71 3.2多自由度系统的振动72 3.2.1特征值问题74 3.2.2模态向量的正交性75 3.2.3无阻尼系统的自由振动分析75 3.2.4无阻尼系统的强迫振动分析79 3.2.5具有比例阻尼系统的强迫振动分析79 3.2.6简谐激励的强迫振动80 3.2.7动力减振器83 3.2.8一般黏性阻尼系统的强迫振动分析89 3.3弹性体的振动95 3.3.1杆的纵向自由振动95 3.3.2圆轴的扭转振动100 3.3.3含黏性阻尼的弹性杆纵向振动102 3.3.4Bernoulli-Euler梁的弯曲振动103 3.3.5受定常轴向力的等截面均质梁的固有振动110 3.3.6Timoshenko梁的固有振动111 3.3.7含有材料阻尼的弹性梁的简谐强迫振动112 3.3.8弯曲-扭转振动113 3.3.9薄板的振动115 3.4数值计算方法118 3.4.1特征值问题的数值计算方法118 3.4.2求解微分方程的数值计算方法123 3.5灵敏度分析127 3.5.1特征值灵敏度128 3.5.2特征向量灵敏度130 第4章传递矩阵分析法134 4.1简化模型与等效134 4.2状态矢量、传递方程和传递矩阵139 4.2.1状态矢量139 4.2.2传递方程和传递矩阵141 4.3传递方程及固有特性144 4.3.1系统的总传递方程和总传递矩阵144 4.3.2边界条件145 4.3.3固有特性145 4.4无阻尼系统的强迫振动150 4.4.1扩展传递矩阵150 4.4.2强迫振动的稳态解151 4.4.3无质量弹性梁的强迫振动153 4.5阻尼系统的振动156 4.5.1阻尼系统的自由振动156 4.5.2阻尼系统的强迫振动159 4.6多体线性离散系统的传递矩阵分析法162 4.6.1刚体传递矩阵163 4.6.2扭簧传递矩阵170 4.6.3空间弹性铰传递矩阵171 4.6.4空间振动质点传递矩阵172 4.7连续系统的传递矩阵分析法175 4.7.1等截面均直杆纵向振动的传递矩阵175 4.7.2弹性轴扭转振动的传递矩阵178 4.7.3Bernoulli-Euler梁横向自由振动的传递矩阵180 4.7.4Timoshenko梁横向自由振动的传递矩阵182 4.8用状态方程表示的系统的传递矩阵分析法185 第5章动态子结构方法189 5.1子结构的划分原则191 5.2机械阻抗综合法193 5.3模态综合法198 5.3.1模态综合法的基本原理198 5.3.2自由界面模态综合法201 5.3.3固定界面模态综合法209 5.4有限元模型自由度的减缩211 5.4.1静态凝聚法212 5.4.2模态凝聚法214 第6章机械动力学的工程应用216 6.1拉格朗日方程在X8132工具铣床动力分析中的应用216 6.2模态综合法在X8140工具铣床动力分析中的应用225 6.3模态综合法及凝聚技术在卧式镗床主轴系统分析中的应用231 6.4用传递矩阵分析法确定车床主轴的支承参数236 参考文献242
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序言