機(jī)械振動(dòng)學(xué)

內(nèi)容概要

　　《普通高等教育“十二五”規(guī)劃教材：機(jī)械振動(dòng)學(xué)（第2版）》是為高等院校機(jī)械類專業(yè)本科生編寫的簡(jiǎn)明教材。首先論述機(jī)械振動(dòng)的若干基本概念及其種類和特點(diǎn)；然后分別論述單自由度系統(tǒng)的自由振動(dòng)和受迫振動(dòng)及其應(yīng)用，二自由度系統(tǒng)的自由振動(dòng)和受迫振動(dòng)及其應(yīng)用，多自由度系統(tǒng)的振動(dòng)及應(yīng)用，單自由度非線性系統(tǒng)的振動(dòng)；最后簡(jiǎn)要介紹振動(dòng)的利用與控制。每章后附有一定量的思考題、習(xí)題及參考答案。　　《普通高等教育“十二五”規(guī)劃教材：機(jī)械振動(dòng)學(xué)（第2版）》可作為高等院校機(jī)械工程類專業(yè)本科生的教材，也可供相關(guān)領(lǐng)域的科研與工程技術(shù)人員參考。

書籍目錄

1概論1.1 人類生活及工程中的振動(dòng)問(wèn)題1.2 機(jī)械振動(dòng)的分類及若干基本概念1.2.1 機(jī)械振動(dòng)的分類1.2.2 振動(dòng)系統(tǒng)的若干基本概念1.3 振動(dòng)系統(tǒng)的簡(jiǎn)化及力學(xué)模型的建立1.3.1 自由度的概念1.3.2 振動(dòng)系統(tǒng)力學(xué)模型的建立1.4 振動(dòng)系統(tǒng)的物理參數(shù)（質(zhì)量、剛度、阻尼與干擾力）及特性1.4.1 質(zhì)量及其特征1.4.2 剛度及其特征1.4.3 阻尼及其特征1.4.4 干擾力（激振力）及其特征1.5 簡(jiǎn)諧振動(dòng)及其表示法1.5.1 簡(jiǎn)諧振動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)特征1.5.2 簡(jiǎn)諧振動(dòng)的表示法思考題2單自由度系統(tǒng)振動(dòng)的理論及應(yīng)用2.1 單自由度系統(tǒng)振動(dòng)微分方程的建立2.1.1 縱向振動(dòng)微分方程的建立2.1.2 扭轉(zhuǎn)振動(dòng)微分方程的建立2.1.3 微幅擺動(dòng)微分方程的建立2.2 無(wú)阻尼單自由度系統(tǒng)的自由振動(dòng)2.3 固有頻率的計(jì)算2.3.1 靜變形法2.3.2 能量法2.3.3 瑞利法2.4 等效質(zhì)量與等效剛度2.4.1 等效質(zhì)量2.4.2 等效剛度2.5 具有黏性阻尼單自由度系統(tǒng)的自由振動(dòng)2.5.1 具有黏性阻尼的自由振動(dòng)2.5.2 黏性阻尼對(duì)自由振動(dòng)的影響2.6 無(wú)阻尼系統(tǒng)的受迫振動(dòng)2.6.1 受迫振動(dòng)的穩(wěn)態(tài)振動(dòng)2.6.2 受迫振動(dòng)的過(guò)渡過(guò)程2.6.3 “拍振”現(xiàn)象2.7 具有黏性阻尼系統(tǒng)的受迫振動(dòng)2.7.1 簡(jiǎn)諧激振的響應(yīng)2.7.2 影響振幅的主要因素2.7.3 引起的受迫振動(dòng)實(shí)例2.8 等效黏性阻尼2.8.1 簡(jiǎn)諧激振力在一個(gè)周期內(nèi)做的功2.8.2 阻尼力在一個(gè)周期內(nèi)所消耗的能量2.8.3 等效黏性阻尼2.9 非簡(jiǎn)諧周期激振的響應(yīng)2.1 0非周期任意激振的響應(yīng)2.1 1單自由度振動(dòng)理論的工程應(yīng)用2.1 1.1 單圓盤轉(zhuǎn)子的臨界轉(zhuǎn)速2.1 1.2 隔振原理及應(yīng)用2.1 1.3 單自由度系統(tǒng)的減振習(xí)題及參考答案3二自由度系統(tǒng)振動(dòng)的理論及工程應(yīng)用3.1 系統(tǒng)振動(dòng)微分方程的建立3.1.1 應(yīng)用牛頓第二定律建立系統(tǒng)振動(dòng)微分方程式3.1.2 應(yīng)用動(dòng)靜法（達(dá)倫培爾原理）建立系統(tǒng)振動(dòng)微分方程式3.1.3 應(yīng)用拉格朗日方程的方法建立系統(tǒng)振動(dòng)微分方程式3.2 振動(dòng)方程的一般形式及其矩陣表達(dá)式3.2.1 作用力方程的一般形式及其矩陣表達(dá)式3.2.2 位移方程的一般形式及其矩陣表達(dá)式3.3 耦聯(lián)與質(zhì)量矩陣3.3.1 彈性耦聯(lián)和慣性耦聯(lián)3.3.2 質(zhì)量矩陣和慣性影響系數(shù)3.4 無(wú)阻尼二自由度系統(tǒng)的自由振動(dòng)3.4.1 固有頻率和主振型3.4.2 初始條件的響應(yīng)3.5 無(wú)阻尼二自由度系統(tǒng)的受迫振動(dòng)3.6 具有黏性阻尼二自由度系統(tǒng)的自由振動(dòng)3.7 具有黏性阻尼二自由度系統(tǒng)的受迫振動(dòng)……4.多自由度系統(tǒng)振動(dòng)的理論及工程應(yīng)用5.單自由度非線性系統(tǒng)的振動(dòng)6.振動(dòng)利用與振動(dòng)控制參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　6 振動(dòng)利用與振動(dòng)控制　　6.1 引言　　研究振動(dòng)的主要目的有兩個(gè)：一是對(duì)有害的振動(dòng)進(jìn)行控制，控制系統(tǒng)工作時(shí)所產(chǎn)生的振動(dòng)，以保證系統(tǒng)正常工作；二是對(duì)有益的振動(dòng)進(jìn)行利用，用來(lái)為人類生產(chǎn)與生活服務(wù)，并造福于人類。　　在工業(yè)生產(chǎn)和人類的生活中，處處都有振動(dòng)產(chǎn)生。而大多數(shù)情況下，振動(dòng)都是有害的。當(dāng)人們?cè)诔俗?、地鐵、艦船和飛機(jī)等交通工具時(shí)，都會(huì)感受到不同程度的振動(dòng)，當(dāng)這種振動(dòng)超過(guò)一定值后，會(huì)使乘客產(chǎn)生不舒服甚至無(wú)法忍受的感覺(jué)。當(dāng)各種機(jī)器運(yùn)行時(shí)，例如，某礦井多繩提升機(jī)，由于其減速裝置產(chǎn)生強(qiáng)烈振動(dòng)，曾被迫降速減載運(yùn)行，嚴(yán)重影響了該提升機(jī)的工作性能；露天礦用潛孔鉆機(jī)沖擊器的缸體，曾因沖擊振動(dòng)而導(dǎo)致缸壁產(chǎn)生縱向裂紋；風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)的高頻沖擊產(chǎn)生強(qiáng)烈的噪聲，嚴(yán)重影響作業(yè)環(huán)境衛(wèi)生和工人的健康。當(dāng)發(fā)射衛(wèi)星等航天器時(shí)，火箭發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的強(qiáng)烈振動(dòng)會(huì)傳遞到衛(wèi)星上面，這對(duì)衛(wèi)星里的精密儀器的安全極為不利，有可能導(dǎo)致精密儀器損壞。一些機(jī)械系統(tǒng)還有可能產(chǎn)生自激振動(dòng)，例如飛機(jī)在飛行時(shí)，由于空氣動(dòng)力與結(jié)構(gòu)彈性、慣性間的耦合，導(dǎo)致機(jī)翼發(fā)生顫振并迅速擴(kuò)大，產(chǎn)生不穩(wěn)定現(xiàn)象，甚至有時(shí)會(huì)出現(xiàn)災(zāi)難性破壞。對(duì)于具有駕駛室的機(jī)械設(shè)備，機(jī)械振動(dòng)會(huì)引起駕駛室的板殼產(chǎn)生高頻振動(dòng)，會(huì)產(chǎn)生輻射噪聲，造成操作環(huán)境惡化，降低操作者的工作效率。地震是自然界中比較常見的振動(dòng)形式，它的威力巨大，強(qiáng)烈地震往往會(huì)造成整個(gè)震區(qū)內(nèi)建筑物的徹底毀壞。這些都說(shuō)明了機(jī)械振動(dòng)對(duì)生產(chǎn)、生活的不良影響。隨著科學(xué)的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步，人們對(duì)機(jī)械設(shè)備、交通工具和住宅等的可靠性、舒適性和壽命等指標(biāo)的要求越來(lái)越高，而機(jī)械振動(dòng)對(duì)這些指標(biāo)的影響不容忽視。為了使振動(dòng)能夠達(dá)到不影響工程和人體健康的要求，有必要采取措施來(lái)抑制有害的機(jī)械振動(dòng)。　　另一方面，振動(dòng)也是可以被利用的。在很多工藝過(guò)程中，振動(dòng)起著特有的良好作用。例如，利用振動(dòng)輸送或篩分物料；利用振動(dòng)可以減少物料的內(nèi)摩擦及物料的抗剪強(qiáng)度，進(jìn)行充填或?qū)⑽锪厦軐?shí)；利用振動(dòng)還可降低松散物料對(duì)貫人物體的阻力，從而提高作業(yè)機(jī)械的生產(chǎn)率；利用振動(dòng)可以提高物料在烘干箱內(nèi)的干燥效率，節(jié)省能源；利用振動(dòng)還可以完成破磨、粉碎、沉拔樁等各種工藝過(guò)程。因此，隨著各種不同的工藝要求，就出現(xiàn)了各種類型的振動(dòng)機(jī)械，如振動(dòng)輸送機(jī)、振動(dòng)篩分機(jī)、振動(dòng)裝載機(jī)、振動(dòng)搗實(shí)機(jī)、振動(dòng)研磨機(jī)、振動(dòng)落砂機(jī)、振動(dòng)成形機(jī)、振動(dòng)壓路機(jī)、振動(dòng)沉拔樁機(jī)、振動(dòng)冷卻機(jī)、振動(dòng)脫水機(jī)、振動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)、振動(dòng)整形機(jī)、振動(dòng)采油裝置、振動(dòng)按摩器、醫(yī)用cT機(jī)和核磁共振機(jī)等，它們已經(jīng)在不同的生產(chǎn)工藝過(guò)程與生活中發(fā)揮了重要作用。　　……

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