船體振動(dòng)

前言

　　本書(shū)是參照全國(guó)造船類專業(yè)統(tǒng)編教材會(huì)議通過(guò)的《船體振動(dòng)學(xué)》教學(xué)大綱，并結(jié)合哈爾濱工程大學(xué)船舶與海洋工程專業(yè)的教學(xué)要求編寫(xiě)的，可供高等院校船舶設(shè)計(jì)與制造專業(yè)和其他相關(guān)專業(yè)教學(xué)使用，也可作為研究生以及相關(guān)技術(shù)人員的參考用書(shū)?！　?0世紀(jì)50年代后期，隨著航運(yùn)事業(yè)的發(fā)展，柴油機(jī)的采用和功率的提高，以及高強(qiáng)度鋼的使用，使得船體振動(dòng)問(wèn)題日益突出；同時(shí)，在軍事上對(duì)艦船聲隱身性和結(jié)構(gòu)抗爆抗沖能力要求的不斷提高，船體振動(dòng)逐漸引起各國(guó)造船部門的關(guān)注爭(zhēng)國(guó)內(nèi)外眾多學(xué)者、專家的興趣，因而在船體振動(dòng)的理論和實(shí)踐方面的研究有了迅速的發(fā)展。鑒于船體振動(dòng)的復(fù)雜性，對(duì)它的研究正向多學(xué)科的交叉、多因素的綜合縱深發(fā)展，并向預(yù)防和控制的要求發(fā)展，這就要求造船科技人員掌握更全面和更現(xiàn)代化的手段。因此，在教材編寫(xiě)的過(guò)程中，我們?cè)趯?duì)基本概念和基本理論進(jìn)行介紹的同時(shí)，力求反映一些新近取得的成果?！　”緯?shū)按內(nèi)容可分為兩大部分：前三章為振動(dòng)基礎(chǔ)理論部分，該部分系統(tǒng)地論述了線性系統(tǒng)振動(dòng)的基本理論，它是進(jìn)一步學(xué)習(xí)和研究船體振動(dòng)和其他有關(guān)振動(dòng)問(wèn)題的基礎(chǔ)；后三章為船體振動(dòng)部分，該部分對(duì)船體振動(dòng)進(jìn)行了詳細(xì)的介紹，其中還包含近年來(lái)迅速發(fā)展和相對(duì)獨(dú)立的船舶噪聲以及振動(dòng)的控制問(wèn)題，這使得本書(shū)內(nèi)容更充實(shí)更具體。書(shū)中帶*號(hào)章節(jié)表示選修內(nèi)容，供閱讀者課余自學(xué)用。

內(nèi)容概要

本書(shū)共分六章。前三章簡(jiǎn)要闡述了單自由度系統(tǒng)、多自由度系統(tǒng)和彈性體系統(tǒng)等基本的振動(dòng)理論知識(shí)，它是研究船體振動(dòng)的理論基礎(chǔ)；第四章、第五章對(duì)船體的振動(dòng)進(jìn)行了介紹，包括船體總振動(dòng)和局部振動(dòng)的特性及計(jì)算方法，船體振動(dòng)的原因，振動(dòng)的主動(dòng)控制，水中爆炸沖擊波對(duì)船體的影響，船體防振、減振措施以及船體振動(dòng)的測(cè)量方法等；第六章對(duì)船舶噪聲的基礎(chǔ)知識(shí)和船舶噪聲的控制原理進(jìn)行了簡(jiǎn)要的介紹。    本書(shū)可作為高等院校船舶設(shè)計(jì)和制造專業(yè)的教材，也可供從事船舶和其他相關(guān)工作的技術(shù)人員參考。

書(shū)籍目錄

緒論第1章　單自由度系統(tǒng)的振動(dòng)  1.1　一單自由度系統(tǒng)  1.2　無(wú)阻尼自由振動(dòng)  1.3　無(wú)阻尼強(qiáng)迫振動(dòng)  1.4　有阻尼自由振動(dòng)  1.5　有阻尼強(qiáng)迫振動(dòng)  1.6　振動(dòng)譜分析  1.7　任意激振力作用下的強(qiáng)迫振動(dòng)  習(xí)題第2章　多自由度系統(tǒng)的振動(dòng)　2.1　多自由度振動(dòng)系統(tǒng)　2.2　多自由度系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)微分方程的建立　2.3　無(wú)阻尼自由振動(dòng)　2.4　有阻尼自由振動(dòng)　2.5　無(wú)阻尼強(qiáng)迫振動(dòng)　　2.6　有阻尼強(qiáng)迫振動(dòng)　2.7　固有頻率的計(jì)算方法　2.8　隔振原理　習(xí)題第3章　彈性體振動(dòng)　3.1　無(wú)限自由度系統(tǒng)　3.2　梁的橫向振動(dòng)　3.3　梁的縱向振動(dòng)　3.4　梁的剪切振動(dòng)　3.5　遷移矩陣法　3.6　能量法　3.7　有限元法簡(jiǎn)介　習(xí)題第4章　船體振動(dòng)　4.1　概述　4.2　附連水對(duì)船體振動(dòng)的影響　　4.3　船體總振動(dòng)　4.4　船體自由振動(dòng)頻率的估算　4.5　船體強(qiáng)迫振動(dòng)　4.6　船體局部振動(dòng)　4.7　爆炸沖擊波對(duì)船體的影響第5章　船體振動(dòng)的原因及減振方法　5.1　概述　5.2　螺旋槳激振力　5.3　柴油機(jī)激振力　5.4　其他激振力　5.5　結(jié)構(gòu)響應(yīng)和振源分析　5.6　振動(dòng)的危害及評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)　5.7　振動(dòng)的主動(dòng)控制與智能控制　5.8　船體振動(dòng)的測(cè)試　　5.9　船體防振與減振措施　5.10　船舶減振元件　第6章　船舶的噪聲及其控制  6.1　聲學(xué)的基本概念  6.2　噪聲的危害及其評(píng)價(jià)  6.3　船舶噪聲源  6.4　船舶噪聲的傳播  6.5　船舶噪聲的控制方法附錄I  國(guó)際單位制與工程單位制換算表附錄Ⅱ　符號(hào)表參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　第1章　單自由度系統(tǒng)的振動(dòng)　　1.1　單自由度系統(tǒng)　　實(shí)際工程結(jié)構(gòu)的振動(dòng)系統(tǒng)往往是很復(fù)雜的，影響振動(dòng)的因素很多，為了研究振動(dòng)的規(guī)律，便于分析、計(jì)算，所以在分析振動(dòng)系統(tǒng)的振動(dòng)問(wèn)題時(shí)，必須抓住主要因素，而略去一些次要因素，將實(shí)際系統(tǒng)簡(jiǎn)化并抽象為簡(jiǎn)單的力學(xué)模型。這種簡(jiǎn)化和抽象的程度取決于系統(tǒng)本身的復(fù)雜程度、振動(dòng)的實(shí)際情況和要求計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性，以及所采用的計(jì)算工具和計(jì)算方法等。例如由于影響振動(dòng)特性的主要因素是質(zhì)量和彈性，可將實(shí)際結(jié)構(gòu)中彈性較小的質(zhì)量簡(jiǎn)化為無(wú)彈性的集中質(zhì)量，而將質(zhì)量較小的彈性元件簡(jiǎn)化為無(wú)質(zhì)量的彈簧，又如可將桿、板等構(gòu)　　件理想化為質(zhì)量和彈性均布或有規(guī)律分布的連續(xù)介質(zhì)，這樣實(shí)際結(jié)構(gòu)就可簡(jiǎn)化為由以上這些元件構(gòu)成的振動(dòng)系統(tǒng)，并可用相應(yīng)的坐標(biāo)來(lái)確定其運(yùn)動(dòng)。　　1.1.1　系統(tǒng)的自由度　　一個(gè)系統(tǒng)于任何瞬時(shí)在空間位置的廣義坐標(biāo)數(shù)目為此系統(tǒng)的自由度數(shù)。如果一個(gè)系統(tǒng)在任何瞬時(shí)的空間位置都可由一個(gè)廣義坐標(biāo)來(lái)確定，則此系統(tǒng)為單自由度系統(tǒng)。如圖1-1所示的“質(zhì)量一彈簧”系統(tǒng)，當(dāng)忽略重量較小的彈簧質(zhì)量時(shí)，確定此系統(tǒng)在任何瞬時(shí)的空間位置只需一個(gè)廣義坐標(biāo)，即質(zhì)量M的位移x，該系統(tǒng)即為單自由度系統(tǒng)。

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