定 價(jià):39 元
叢書名:“十三五”國家重點(diǎn)出版物出版規(guī)劃項(xiàng)目 現(xiàn)代機(jī)械工程系列精品教材
- 作者:吳成軍
- 出版時(shí)間:2019/2/1
- ISBN:9787111614869
- 出 版 社:機(jī)械工業(yè)出版社
- 中圖法分類:TB123
- 頁碼:
- 紙張:膠版紙
- 版次:
- 開本:16開
本書可幫助讀者快速掌握一定的工程振動基本理論,同時(shí)通過工程實(shí)例使讀者提升解決工程實(shí)際問題的能力,以適應(yīng)振動工程領(lǐng)域的飛速發(fā)展。全書共分為11章,除第1章緒論外,由上、下兩篇組成,其中上篇簡明地介紹了工程振動分析的5種實(shí)用而有效的方法;下篇系統(tǒng)地闡述了目前工程振動控制領(lǐng)域的5種主流的控制技術(shù),同時(shí)介紹了工程振動分析與控制領(lǐng)域當(dāng)前的應(yīng)用與研究進(jìn)展及工程應(yīng)用實(shí)例。全書適時(shí)地引入了國內(nèi)外前沿的研究成果,力求將近年來航天、航空、海洋、機(jī)械、車輛以及橋梁與建筑工程等領(lǐng)域中涌現(xiàn)出來的新技術(shù)、新概念、新裝置和新材料介紹給讀者。全書突出“淡化枯燥理論、突出工程實(shí)用”的特色,論述簡明精煉,內(nèi)容豐富、圖文并茂,理論與實(shí)際緊密結(jié)合,實(shí)用性強(qiáng)。本書適合于高等院校工科專業(yè)研究生或高年級本科生振動相關(guān)課程使用,也可供工程領(lǐng)域從事產(chǎn)品研發(fā)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的技術(shù)人員參考。
振動作為自然界最普遍的物理現(xiàn)象之一, 是結(jié)構(gòu)動力學(xué)領(lǐng)域一門傳統(tǒng)而又重要的學(xué)科,與人類的生產(chǎn)活動息息相關(guān)。 隨著科技的發(fā)展和時(shí)代的進(jìn)步, 這門學(xué)科又煥發(fā)出前所未有的
勃勃生機(jī)。 在工程領(lǐng)域, 隨著現(xiàn)代裝備和產(chǎn)品向著精密、 高速、 高效和輕量化方向的不斷發(fā)展, 越來越多復(fù)雜且棘手的振動問題需要人們加以解決, 由此帶來了新技術(shù)、 新方法和新材料研究的熱潮。 了解和掌握振動的基本理論, 合理有效地控制振動乃至利用振動, 既是工程領(lǐng)域從事產(chǎn)品研發(fā)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的技術(shù)人員必須掌握的專業(yè)技能, 同時(shí)也是即將步入社會、 從事上述相關(guān)工作的高等院校工科專業(yè)本科和研究生需要積淀的基本認(rèn)知能力。
《工程振動與控制》 一書是編者第一部將實(shí)用的振動分析方法與控制技術(shù)有機(jī)結(jié)合的研究生教材, 自 2008 年出版以來受到了學(xué)生們和讀者的認(rèn)可。 在該書出版后的 10 年時(shí)間里,振動工程領(lǐng)域發(fā)生了日新月異的變化, 該書中的很多內(nèi)容顯得陳舊、 落后, 不能適應(yīng)飛速發(fā)
展的社會需求。 為此, 在繼續(xù)保持原書 “ 淡化枯燥理論、 突出工程實(shí)用” 特色的基礎(chǔ)上,重新編寫一部更能適應(yīng)新形勢發(fā)展的研究生教材已成為必然。
本書是編者在總結(jié) 20 年研究生振動課的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)以及科研成果的基礎(chǔ)上, 通過對 《工程振動與控制》 一書大幅修改、 完善與補(bǔ)充, 并參考近年來 200 余篇國內(nèi)外研究文獻(xiàn)而重新編寫完成的, 秉承了簡明精練、 深入淺出、 內(nèi)容豐富、 實(shí)用性強(qiáng)的特點(diǎn)。 全書共 11 章,包括緒論和上、 下兩篇。 其中上篇主要介紹實(shí)用而有效的工程振動分析方法, 包括機(jī)械阻抗法、 頻響函數(shù)法、 模態(tài)分析法、 傳遞矩陣法和有限元法這五種方法; 下篇主要介紹目前在工程振動控制領(lǐng)域中使用的主流振動控制技術(shù), 包括隔振技術(shù)、 動力吸振技術(shù)、 黏彈阻尼技術(shù)、 顆粒阻尼技術(shù)和振動主動控制技術(shù)這五種技術(shù)。 本書的新穎之處在于針對每種振動控制技術(shù), 配置了 “應(yīng)用與研究進(jìn)展” 一節(jié), 力求將近年來航天、 航空、 海洋、 機(jī)械、 車輛以及橋梁與建筑工程等領(lǐng)域中涌現(xiàn)出 來 的 新 技 術(shù)、 新 概 念、 新 裝 置 和 新 材 料 引 入 到 書 中,同時(shí)配以大量實(shí)例。
本書涵蓋的內(nèi)容可供 32 ~ 54 學(xué)時(shí)的高等院校工科專業(yè)研究生或高年級本科生的相關(guān)課程使用, 也可供相關(guān)的教師與工程技術(shù)人員參考。衷心感謝西安交通大學(xué)研究生院研究生精品課程建設(shè)項(xiàng)目的寶貴資助!限于編者的水平, 書中難免存在疏漏錯(cuò)誤之處, 懇請讀者批評指正。
編 者
于西安交通大學(xué)
前言
第1章緒論1
1.1振動的基本概念1
1.2工程中的振動問題2
1.3振動分析方法7
1.4振動控制方法7
上篇工程振動分析方法
第2章機(jī)械阻抗法10
2.1引言10
2.2機(jī)械阻抗的定義11
2.3基本元件的機(jī)械阻抗12
2.4系統(tǒng)的機(jī)械阻抗13
2.5系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)14
第3章頻響函數(shù)法18
3.1引言18
3.2單自由度系統(tǒng)的頻響函數(shù)分析18
3.2.1黏性阻尼情形18
3.2.2結(jié)構(gòu)阻尼情形21
3.3多自由度系統(tǒng)的頻響函數(shù)分析23
3.3.1約束系統(tǒng)24
3.3.2自由系統(tǒng)25
3.4多自由度系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)26
第4章模態(tài)分析法28
4.1引言28
4.2多自由度系統(tǒng)的實(shí)模態(tài)分析29
4.2.1無阻尼情形29
4.2.2經(jīng)典阻尼情形31
4.2.3實(shí)模態(tài)頻響函數(shù)矩陣31
4.3多自由度系統(tǒng)的復(fù)模態(tài)分析35
4.4一維彈性體的模態(tài)分析37
4.4.1縱向振動桿的模態(tài)分析37
4.4.2橫向振動梁的模態(tài)分析41
4.5動態(tài)特征靈敏度分析44
4.5.1一階特征值靈敏度45
4.5.2一階特征向量靈敏度45
4.6試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析47
4.6.1分類47
4.6.2技術(shù)流程49
4.6.3工程應(yīng)用51
第5章傳遞矩陣法63
5.1引言63
5.2狀態(tài)向量63
5.3基本單元的傳遞矩陣64
5.4系統(tǒng)的固有振動分析68
5.4.1系統(tǒng)的傳遞矩陣方程68
5.4.2離散系統(tǒng)的固有振動分析68
5.4.3扭轉(zhuǎn)振動軸系的固有振動分析70
5.4.4彎曲振動梁的固有振動分析71
5.5系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)72
第6章有限元法75
6.1引言75
6.2假設(shè)模態(tài)法75
6.3一維彈性體振動的有限元分析77
6.3.1網(wǎng)格劃分77
6.3.2桿單元的質(zhì)量陣和剛度陣78
6.3.3梁單元的質(zhì)量陣和剛度陣79
6.3.4單元集成與穩(wěn)態(tài)響應(yīng)求解80
6.4常用有限元分析軟件94
下篇工程振動控制技術(shù)
第7章隔振技術(shù)100
7.1引言100
7.2隔振原理100
7.2.1積極隔振101
7.2.2消極隔振101
7.3隔振特性102
7.4基礎(chǔ)阻抗對隔振效果的影響103
7.5隔振器106
7.5.1鋼彈簧隔振器106
7.5.2橡膠隔振器107
7.5.3橡膠空氣彈簧107
7.5.4鋼絲繩隔振器109
7.5.5金屬橡膠隔振器109
7.6隔振系統(tǒng)111
7.6.1單級隔振系統(tǒng)111
7.6.2雙級隔振系統(tǒng)111
7.6.3浮筏隔振系統(tǒng)113
7.7應(yīng)用與研究進(jìn)展114
7.7.1航天器隔振114
7.7.2艦船隔振120
7.8工程應(yīng)用實(shí)例121
7.8.1納米光刻機(jī)平臺超低頻隔振121
7.8.2光學(xué)遙感衛(wèi)星微振動隔離123
7.8.3機(jī)載光電吊艙隔振124
7.8.4海洋平臺隔振125
第8章動力吸振技術(shù)127
8.1引言127
8.2無阻尼動力吸振器128
8.2.1基本原理128
8.2.2設(shè)計(jì)要點(diǎn)128
8.3有阻尼動力吸振器129
8.3.1基本原理129
8.3.2設(shè)計(jì)要點(diǎn)130
8.4應(yīng)用與研究進(jìn)展131
8.4.1被動式動力吸振技術(shù)131
8.4.2主動式動力吸振技術(shù)134
8.5工程應(yīng)用實(shí)例137
8.5.1多跨轉(zhuǎn)子軸系臨界振動控制137
8.5.2輕型客車動力總成振動控制139
8.5.3衛(wèi)星飛輪振動控制139
8.5.4硬巖掘進(jìn)機(jī)推進(jìn)系統(tǒng)振動控制141
第9章黏彈阻尼技術(shù)144
9.1引言144
9.2材料的阻尼耗能機(jī)理144
9.3黏彈材料145
9.3.1概述145
9.3.2使用方法146
9.3.3附加阻尼結(jié)構(gòu)/阻尼器146
9.4應(yīng)用與研究進(jìn)展148
9.4.1直升機(jī)旋翼擺振阻尼器148
9.4.2車輛與飛機(jī)的阻尼減振150
9.4.3主動約束層阻尼技術(shù)156
9.4.4阻尼合金157
9.5工程應(yīng)用實(shí)例161
9.5.116m立式車床的振動控制161
9.5.2飛機(jī)發(fā)動機(jī)葉片的振動控制162
9.5.3機(jī)床床身搖擺振動控制162
第10章顆粒阻尼技術(shù)165
10.1引言165
10.2沖擊阻尼技術(shù)165
10.3顆粒阻尼技術(shù)167
10.3.1概述167
10.3.2顆粒阻尼器167
10.3.3非阻塞性顆粒阻尼技術(shù)168
10.3.4顆粒阻尼減振機(jī)理與特性169
10.4應(yīng)用與研究進(jìn)展170
10.4.1航天工程領(lǐng)域170
10.4.2其他工程領(lǐng)域174
10.4.3理論分析方法176
10.5工程應(yīng)用實(shí)例181
10.5.1全自動捆鈔機(jī)的振動控制181
10.5.2衛(wèi)星低溫結(jié)構(gòu)冷級面板的振動
控制183
10.5.3船用壓縮機(jī)組機(jī)架振動控制184
第11章振動主動控制技術(shù)189
11.1引言189
11.2基本概念與技術(shù)原理189
11.3應(yīng)用與研究進(jìn)展190
11.3.1主動振動控制190
11.3.2半主動振動控制193
11.4機(jī)敏材料195
11.4.1壓電材料195
11.4.2磁致伸縮材料198
11.4.3形狀記憶合金200
11.4.4電流變流體203
11.4.5磁流變流體204
11.4.6磁流變彈性體206
11.5工程應(yīng)用實(shí)例208
11.5.1快走絲線切割機(jī)電極絲的振動
主動控制208
11.5.2滾筒洗衣機(jī)的半主動振動
控制209
11.5.3銑床托盤式夾具系統(tǒng)的振動
主動控制212
11.5.4基于視覺反饋的光學(xué)P&T轉(zhuǎn)臺
的超低頻振動主動控制213
11.5.5齒輪箱的振動主動控制215
11.5.6衛(wèi)星激光通信望遠(yuǎn)鏡機(jī)敏復(fù)合
平臺設(shè)計(jì)217
參考文獻(xiàn)220