机械振动

出版者:清华大学

作者:张义民

页数:341

出版时间:2007-3

价格:38.00元

isbn号码:9787302141310

具体描述

本书深入阐明各种振动现象的物理机理，主要介绍机械振动力学的基本理论和方法及分析振动问题的数学方法，内容丰富，概念清晰，阐述详尽，系统性强。主要内容包括： 单自由度系统的振动、两个自由度系统的振动、多自由度系统的振动，连续系统的振动，并介绍了求解特征值问题和系统响应的近似方法及数值计算方法，简要叙述了非线性振动和随机振动的基本概念和理论。

与本书配套出版的还有《机械振动习题解答》，以及供教师课堂教学使用的多媒体教学课件。

本书可作为高等院校机械工程等学科的工程硕士研究生和工学硕士研究生以及高年级本科生的教材或参考书，也可供有关科学技术人员和工程技术人员参考。

目录信息

第1章　绪论
1.1　机械振动
1.2　振动系统模型
1.3　激励与响应
1.4　振动的分类
1.5　振动问题及其解决方法
1.6　自由度
1.7　单位
第2章　单自由度系统的自由振动
2.1　简谐振动
2.2　能量法
2.3　瑞利法
2.4　等效刚度系数
2.5　有阻尼系统的自由振动
2.6　课堂讨论
习题
第3章　单自由度系统的强迫振动
3.1　对简谐激励的响应
3.2　复频率响应
3.3　隔振
3.4　振动测量仪器
3.5　简谐力与阻尼力的功
3.6　等效粘性阻尼
3.7　系统对周期激励的响应·傅里叶级数
3.8　系统对任意激励的响应·卷积积分
3.9　系统对任意激励的响应·傅里叶积分
3.10　用拉普拉斯变换法求系统响应·传递函数
3.11　复频率响应与脉冲响应之间的关系
3.12　课堂讨论
习题
第4章　两自由度系统的振动
4.1　自由振动
4.2　静力耦合和动力耦合
4.3　任意初始条件的自由振动
4.4　简谐激励的强迫振动
4.5　动力减振器
4.6　课堂讨论
习题
第5章　多自由度系统的振动
5.1　多自由度系统运动微分方程
5.2　无阻尼自由振动·特征值问题
5.3　振型向量（模态向量）的正交性·展开定理
5.4　半正定系统
5.5　系统对初始条件的响应·振型叠加法
5.6　影响系数
5.7　矩阵迭代法
5.8　瑞利商
5.9　无阻尼系统对任意激励的响应·振型叠加法
5.10　多自由度系统的阻尼
5.11　有阻尼系统对任意激励的响应·振型叠加法
5.12　课堂讨论
习题
第6章　连续系统的振动
6.1　弦的横向振动
6.2　杆的纵向振动
6.3　轴的扭转振动
6.4　梁的弯曲振动
6.5　振型函数的正交性
6.6　连续系统的响应·振型叠加法
6.7　瑞利商
6.8　瑞利里兹法
6.9　假定振型法
6.10　课堂讨论
习题
第7章　 振动的仿真
7.1　中心差分法
7.2　侯博特法
7.3　威尔逊-θ法
7.4　纽马克-β法
7.5　算例
习题
第8章　非线性振动简介
8.1　非线性振动系统的分类及实例
8.2　非线性振动的稳定性
8.3　自激振动·极限环
8.4　基本的摄动方法
8.5　林斯泰特庞加莱法
8.6　KBM法
8.7　强迫振动
8.8　次谐波响应与组合谐波响应
第9章　随机振动简介
9.1　随机过程的统计特性
9.2　随机振动的实例
9.3　线性系统对单个随机激励的响应
9.4　线性系统对多个随机激励的响应
9.5　连续系统的随机响应
9.6　非线性系统的随机响应
9.7　随机结构系统的非线性随机振动
主要参考文献
· · · · · · (收起)

用户评价

我拿到这本《机械振动》的时候，是抱着解决一个复杂结构共振问题的目的。说实话，它在描述基础概念——比如自由振动、强迫振动以及线性系统下的各种响应——方面做得非常到位，逻辑清晰，层次分明。特别是对于模态分析的介绍，图文并茂地展示了主振型的概念，这一点非常赞赏。但是，当我试图深入研究随机振动和冲击响应这些更接近真实世界工况的部分时，发现内容略显单薄。随机振动部分似乎更侧重于功率谱密度的定义和推导，对于实际工程中如何处理具有非平稳特性的随机激励信号（比如地震波或复杂风载荷），提供的工程经验和简化模型相对较少。感觉作者的重心完全放在了“精确”上，而对那些“足够好”的工程近似方法讨论得不够充分。这使得我必须跳出这本书，去查阅大量的设计手册和标准规范才能将理论与实际的振动控制设计联系起来。整体而言，它是一本扎实的理论基石，但作为一本指导工程实践的“手册”，它的实用性打了个折扣，更像是研究生阶段的参考资料，而不是工程师工具箱里的必备品。

从教材的历史地位来看，《机械振动》无疑是该领域的一部经典之作，其对基本原理的阐述具有里程碑意义。但作为一本面向当代工程需求的读物，它的时代感略显不足。全书鲜少提及任何与现代计算方法紧密结合的内容，比如，数值积分方法（如Newmark法或Runge-Kutta法）的应用和误差分析，几乎没有被纳入讨论范围。在当今软件驱动的工程设计环境中，理论推导固然重要，但如何高效、准确地将这些理论转化为计算机可执行的算法，才是解决实际工程问题的关键。这本书似乎预设了读者可以直接在纸上完成所有计算，这与我们现在依赖强大的商业仿真软件解决问题的现实脱节了。此外，对于先进的减振技术，比如主动隔振系统、智能材料（如磁流变阻尼器）在振动控制中的应用案例，书中几乎没有涉猎，这使得它在指导前沿技术研究方面显得力不从心。总而言之，它像是一份精美的历史文献，而非最新的操作指南。

这本书在处理非线性振动问题时的态度，让我感到有些遗憾。不可否认，在线性系统和线化处理上，它的讲解是无可挑剔的，无论是转移矩阵法还是频域分析，都处理得炉火纯青。但是，一旦系统刚度或阻尼与位移或速度的依赖性增强，进入到非线性范畴，书中内容的深度和广度明显下降了。对于像洛特卡-沃尔泰拉模型这类经典的非线性耦合振动问题，只是蜻蜓点水般地介绍了，并没有深入探讨庞加莱截面法或者混沌振动现象的判断标准和应用背景。我本期望能看到更多关于现代结构健康监测中，如何利用模态参数的微小变化来识别非线性损伤的方法论。这本书似乎更倾向于一个“理想世界”的模型构建，即假设系统在整个工作范围内都保持在线性假设下。这在高速机械、高精度设备或者疲劳敏感结构的设计中，显然是不够用的。它更像是经典力学体系的完美总结，但对于跨越到现代复杂系统分析的桥梁，搭建得还不够坚固。

这部《机械振动》的初版读下来，给我的感觉是，它更像是一部理论推导的教科书，而不是一本工程实践的工具书。对于那些希望快速找到特定工程问题解决方案的工程师来说，可能会感到有些力不从心。书中对各种振动模型的数学描述极其严谨，每一个公式的推导都清晰可见，这对于打下坚实的理论基础非常有帮助，尤其是在学习拉格朗日方程或哈密顿原理这些高级力学概念时，它的讲解深度是毋庸置疑的。然而，一旦涉及到实际应用，比如如何根据一个已知的机械结构图纸来选择合适的阻尼器类型，或者在有限元分析软件中如何正确设置边界条件以捕捉非线性振动行为，书中的指导就显得有些过于抽象和理论化了。我期待看到更多基于实际案例的分析，比如从某台发动机的振动故障报告出发，反向推导振动模式和求解方法，而不是仅仅停留在“假设一个两自由度系统”的层面。它的语言风格偏向学术化，用词非常精确，但对于初次接触振动学或者希望快速应用知识的读者来说，可能会觉得门槛较高，需要花费大量时间去消化那些复杂的积分和微分方程，才能真正理解其背后的物理意义。

阅读体验上，《机械振动》给我的感受是相当“沉重”的。这不是贬义，而是指其内容的密度和深度。全书的排版和插图设计都非常传统，几乎没有使用现代教材中常见的醒目色块、步骤分解或关键点提示。这使得长时间阅读后，眼睛非常容易疲劳。对于那些习惯了通过快速扫描标题和粗体字来定位关键信息的读者，这本书的阅读效率会比较低。它要求读者必须从头到尾、逐字逐句地消化每一个段落。比如，在讲解阻尼器的类型时，作者用了大量的篇幅来论证黏性阻尼和库仑阻尼在数学模型上的差异，但对于实际工程中如何根据材料特性来选择和标定这些阻尼参数的经验，却一带而过。我个人更偏爱那种能将复杂理论包装成易于理解的“知识包”的教材，这本书显然不是走这条路的。它像是一位老派的大学教授，不屑于使用花哨的技巧，只专注于将最核心的知识点以最纯粹的数学形式呈现给你，对于喜欢挑战和深度钻研的读者来说，这或许是种享受，但对于大多数需要快速掌握并应用知识的人来说，会是一个不小的挑战。

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