机械振动理论与应用（第二版）

图书标准信息

• 作者 李有堂
• 出版社 科学出版社
• 出版时间 2020-06
• 版次 31
• ISBN 9787030652720
• 定价 168.00元
• 装帧 其他
• 开本 其他
• 页数 544页
• 字数 685千字

【内容简介】

　　本书为适应现代机械产品和结构的振动检测与分析、振动利用与振动防治需要，以及研究生“机械振动”课程的教学要求，结合作者多年的科研实践、机械振动教学实践撰写而成。

  　全书共13章。*部分为基础理论篇，内容包括：绪论；振动问题的力学基础；单自由度系统的振动；两自由度系统的振动；多自由度系统的振动。第二部分为应用篇，内容包括：机械振动系统利用工程；机械振动系统防治工程；振动系统的测试、辨识与分析。第三部分为深化理论篇，内容包括：多自由度系统振动的分析方法；连续系统的振动；随机激励下的振动；非线性振动；自激振动。书中各章均有相当数量的例题、思考题和习题，便于读者理解和练习。

【目录】

第二版前言

版前言

篇 基础理论篇

章 绪论 3

1.1 系统与机械系统 3

1.1.1 系统 3

1.1.2 机械系统 4

1.1.3 系统组成 4

1.2 材料变形与动力学分类 5

1.2.1 动态系统问题的类型 5

1.2.2 材料的变形和断裂 5

1.2.3 动力学分类 6

1.3 系统模型与振动分类 6

1.3.1 力学模型与数学模型 6

1.3.2 振动及其分类 7

1.3.3 振动问题的求解步骤 8

1.4 系统模型分类与处理方 9

1.4.1 系统模型分类 9

1.4.2 离散系统与连续系统 9

1.4.3 线系统与非线系统 10

1.4.4 确定系统与系统 11

1.4.5 无阻尼系统与有阻尼系统 12

1.4.6 定常系统与参变系统 13

1.5 机械振动的理论体系与研究内容 14

1.5.1 机械振动的研究意义 14

1.5.2 机械振动的理论体系 15

1.5.3 机械振动的研究内容 15

思题 18

第2章 振动问题的力学基础 19

2.1 自由度与广义坐标 19

2.1.1 自由度 19

2.1.2 广义坐标 21

2.2 虚位移与广义力 23

2.2.1 功与能 23

2.2.2 虚位移 24

2.2.3 理想约束 25

2.2.4 虚位移 26

2.2.5 广义力 26

2.3 影响系数、系统机械能与互易定理 28

2.3.1 影响系数 28

2.3.2 势能及其线化 30

2.3.3 动能的广义坐标表达式及其线化 33

2.3.4 互易定理 34

2.4 建立振动方程的与常用方 35

2.4.1 达朗贝尔 35

2.4.2 动力学普遍方程 37

2.4.3 拉格朗方程 37

2.4.4 哈密顿方程 40

思题 43

题 43

第3章 单自由度系统的振动 46

3.1 振动系统模型及其简化 46

3.1.1 单自由度系统的基本模型 46

3.1.2 单自由度系统模型的简化 47

3.2 单自由度系统的自由振动 48

3.2.1 单自由度线系统的运动微分方程及其系统特 48

3.2.2 振动系统的线化处理 50

3.2.3 单自由度无阻尼系统的自由振动 51

3.2.4 自然频率的计算方 63

3.2.5 有阻尼系统的自由振动 66

3.3 谐波激励下的强迫振动 71

3.3.1 谐波激励下系统振动的求解方 71

3.3.2 谐波激励下的无阻尼强迫振动 74

3.3.3 谐波激励下的有阻尼强迫振动 79

3.4 周期激励下的强迫振动 85

3.4.1 傅里叶级数分析 85

3.4.2 周期激励下的稳态强迫振动 87

3.5 任意激励下的强迫振动 88

3.5.1 脉冲响应与时域分析 88

3.5.2 傅里叶变换与频域分析 93

3.5.3 拉普拉斯变换 95

思题 98

题 98

第4章 两自由度系统的振动 110

4.1 引言 110

4.2 两自由度系统的自由振动 111

4.2.1 两自由度振动系统的运动微分方程 111

4.2.2 无阻尼系统的自由振动与自然模态 112

4.3 坐标親合与自然坐标 120

4.3.1 坐标耦合 120

4.3.2 自然坐标 123

4.4 两自由度系统振动的拍击现象 125

4.5 两自由度系统在谐波激励下的强迫振动 128

4.5.1 无阻尼系统的强迫振动 128

4.5.2 有阻尼系统的强迫振动 131

思题 134

题 134

第5章 多自由度系统的振动 145

5.1 引言 145

5.2 多自由度系统的振动微分方程 146

5.2.1 用牛顿运动定律或定轴转动方程建立运动方程 146

5.2.2 用拉格朗方程建立运动微分方程 148

5.2.3 用刚度影响系数建立运动微分方程 149

5.2.4 用柔度影响系数建立运动微分方程 153

5.3 线变换与坐标親合 155

5.4 多自由度系统的自由振动 156

5.4.1 无阻尼自由振动与特征值问题 156

5.4.2 模态向量的正交与正规 159

5.4.3 模态矩阵与正则矩阵 161

5.4.4 自然坐标与正则坐标、微分方程解耦 163

5.4.5 多自由度系统对初始激励的响应 164

5.4.6 系统矩阵与动力矩阵 167

5.4.7 有阻尼多自由度系统的自由振动 169

5.5 多自由度系统的强迫振动 171

5.5.1 无阻尼系统的强迫振动 171

5.5.2 有阻尼系统的强迫振动 172

思题 176

题 176

第二篇 应用篇

第6章 机械振动系统利用工程 185

6.1 机械振动系统利用工程概述 185

6.1.1 振动利用的途径 185

6.1.2 振动利用的分类 185

6.2 材料和结构参数的确定 187

6.2.1 转动惯量的确定 187

6.2.2 摩擦系数的确定 190

6.2.3 动载荷系数的确定 191

6.2.4 轴的临界转速的确定 193

6.3 振动机械的工作与构造 195

6.3.1 振动机械的分类与用途 195

6.3.2 惯振动机械的工作与构造 197

6.3.3 弹连杆式振动机械的工作与构造 210

6.3.4 电磁式振动机械的工作与构造 212

6.3.5 液压式振动机械的工作与构造 215

6.4 非共振型振动机械 217

6.4.1 面运动单轴惯式非共振型振动机械 217

6.4.2 空间运动单轴惯式非共振型振动机械 221

6.4.3 双轴惯式非共振型振动机械 224

6.5 近共振型振动机械 228

6.5.1 惯式近共振型振动机械 228

6.5.2 连杆式近共振型振动机械 232

6.5.3 电磁式近共振型振动机械 237

思题 240

题 240

第7章 机械振动系统防治工程 242

7.1 机械振动系统防治工程概述 242

7.1.1 振动防治的途径 242

7.1.2 振动防治的分类 242

7.2 隔振及其应用 242

7.2.1 隔振 243

7.2.2 隔振器的设计 248

7.2.3 冲击隔离 251

7.3 减振及其应用 253

7.3.1 动力减振器 254

7.3.2 变速减振器 258

7.3.3 阻尼减振器 261

7.3.4 摩擦减振器 262

7.3.5 冲击减振器 264

7.4 挠转子的振动与衡 265

7.4.1 转子在不衡力作用下的振动 266

7.4.2 单圆盘挠转子的振动 269

7.4.3 多圆盘挠转子的振动 273

7.4.4 挠转子的衡 278

7.4.5 挠转子的衡方 280

7.5 发动机的振动与减振 285

7.5.1 发动机位形描述 285

7.5.2 发动机的自然频率 286

7.5.3 发动机的临界转速 289

7.5.4 发动机的共振避 290

7.5.5 发动机的耦合度缩减 291

思题 292

题 292

第8章 振动系统的测试、辨识与分析 294

8.1 振动系统的测试 294

8.1.1 振动测量的力学 294

8.1.2 振动测试传感器与测振仪器设备 297

8.1.3 激振设备与激振方 299

8.1.4 振动测试系统 302

8.2 振动系统的辨识 307

8.2.1 模态参数识别 307

8.2.2 物理参数识别与修改 311

8.3 振动与故障诊断 318

8.3.1 机械故障诊断概述 318

8.3.2 齿轮故障产生机理及其诊断方 321

8.1 凸轮机构的振动分析与控制 322

8.1.1 凸轮机构的振动模型 323

8.1.2 凸轮机构的振动分析 325

8.5 机械传动系统的振动分析 329

8.5.1 汽车起重机传动系统的振动分析 329

8.5.2 汽轮机-压气机喘振分析 332

8.5.3 轧钢机的冲击现象 333

8.5.1 桥式起重机起升机构振动分析 336

思题 339

题 339

第三篇 深化理论篇

第9章 多自由度系统振动的分析方 343

9.1 引言 343

9.2 估算多自由度系统自然频率与模态向量的常用方 343

9.2.1 瑞利商 343

9.2.2 迹 346

9.2.3 里茨 348

9.3 子系统综合 352

9.3.1 传递矩阵 352

9.3.2 机械阻抗 355

9.4 求解特征值问题的方 366

9.4.1 实对称正定方阵的楚列斯基三角分解 367

9.4.2 矩阵迭代 367

9.4.3 子空间迭代 371

9.5 求解线系统响应的方 373

思题 378

题 378

0章 连续系统的振动 382

10.1 引言 382

10.2 连续系统的自由振动 382

10.2.1 弦的横向振动 382

10.2.2 杆的纵向振动 386

10.2.3 轴的扭转振动 388

10.2.4 弦、杆、轴振动方程的相似 389

10.2.5 梁的弯曲振动 389

10.3 边界条件和自然模态 392

10.3.1 杆的边界条件、自然频率和振型 392

10.3.2 梁的边界条件、自然频率和振型 395

10.4 系统对于激励的响应 396

10.4.1 系统对于初始激励的响应 396

10.4.2 系统对于过程激励的响应 399

10.4.3 剪切变形和转动惯量的影响 400

10.5 连续系统的强迫振动 402

10.5.1 弦的横向强迫振动 402

10.5.2 杆的纵向强迫振动 403

10.5.3 轴的扭转强迫振动 405

10.5.4 梁的横向强迫振动 405

思题 409

题 410

1章 激励下的振动 413

11.1 引言 413

11.2 过程的基本概念 413

11.2.1 过程 413

11.2.2 过程的统计参数 414

11.2.3 稳过程和各态历经过程 417

11.2.4 几种典型的过程 418

11.3 过程的描述 420

11.3.1 过程的幅域描述 421

11.3.2 过程的时域描述 422

11.3.3 过程的频域描述 423

11.4 单自由度系统的响应 429

……