Passive Vibration Isolation pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:Amer Society of Mechanical

作者:Rivin, Eugene I.

出品人:

页数:426

译者:

出版时间:2003-1

价格:$ 186.45

装帧:HRD

isbn号码:9780791801871

丛书系列:

图书标签:

振动隔离
被动隔离
振动控制
机械工程
结构动力学
材料工程
减振
噪声控制
工程应用
系统设计

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具体描述

Passive Vibration Isolation provides background theory and practical solutions for engineers who face vibration problems causing equipment failure. downtime, and extra maintenance costs. It emphasizes proven, effective techniques that are not yet widely used on equipment for microelectronics, MEMS, and nanotechnology, as well as process plants, power generation, oil, gas, petrochemicals, and other industries. Vibration isolation is a vibration control technique in which the source of vibration excitation and the object to be protected are separated by an auxiliary system comprising special devices called vibration isolators or vibration isolating mounts. The four chapters of the book describe: - basic analytical tools for designing such systems- principles and criteria for assigning principal parameters (natural frequencies and damping values) necessary for successful functioning of passive vibration isolation systems for major groups of objects (vibration-sensitive objects, vibration-generating objects, general purpose machinery)- static and dynamic characteristics of the most widely used materials for vibration isolators- basic designs of vibration isolators for various applications

《弹性动力学基础与应用》书籍简介一、本书概述与定位《弹性动力学基础与应用》是一部全面深入探讨弹性体在时间域内受力响应与运动规律的专著。本书旨在为高等院校土木工程、机械工程、航空航天、材料科学及相关工程领域的研究生、高年级本科生以及工程技术人员提供一套系统、严谨且贴近实际应用的理论框架和计算方法。我们摒弃了过于宏观或过于抽象的论述，专注于将经典理论与现代数值计算技术相结合，力求使读者在掌握理论精髓的同时，能够熟练运用现代工具解决实际工程中的复杂问题。本书内容涵盖了从一维到多维弹性体动力学分析的核心概念，强调了材料本构关系、边界条件和初始条件在动力学问题求解中的关键作用。它不仅仅是理论的堆砌，更是一本面向工程实践的指导手册，旨在培养读者对结构动态行为的深刻洞察力与准确预测能力。二、核心内容章节详解第一部分：弹性动力学基础理论第1章：弹性力学回顾与动力学引言本章首先对静态弹性力学中的应力-应变关系、应力平衡方程及几何方程进行系统回顾，为引入时间维度做准备。随后，详细阐述了弹性动力学的基本假设（如小变形、线弹性假设），导出了适用于均匀、各向同性弹性体的运动方程——达朗贝尔原理在连续介质中的应用。重点讨论了惯性力的概念及其在动力学分析中的核心地位。第2章：一维波动传播与特征值问题本章以最简单的模型——弹性杆件的轴向振动为例，推导出描述一维波动传播的偏微分方程（波动方程）。通过对齐次边界条件和初始条件的分析，引入了分离变量法，系统求解了杆件的自由振动问题，详细阐述了特征频率（固有频率）和特征模态（振型）的物理意义。本章还引入了阻尼的概念，探讨了粘性阻尼对自由振动衰减的影响。第3章：材料本构关系与本构模型选择动力学分析的准确性高度依赖于对材料特性的精确描述。本章深入探讨了线弹性、粘弹性及黏塑性本构关系。对于粘弹性材料，详细分析了松弛函数和蠕变柔量，并介绍了赫兹（Hertz）模型及其在冲击问题中的应用。同时，也简要介绍了超材料在控制波动传播方面的最新进展，尽管本书重点在于传统弹性介质，但对新型材料的引入旨在拓宽读者的视野。第四章：多自由度系统（MDOF）的离散化与模态分析本章是连接连续体与有限元方法（FEM）的关键桥梁。首先，通过瑞利-里兹法（Rayleigh-Ritz Method）和能量法，将连续弹性系统的运动方程转化为有限维度的矩阵形式：$[mathbf{M}]{ddot{mathbf{u}}} + [mathbf{C}]{dot{mathbf{u}}} + [mathbf{K}]{mathbf{u}} = {mathbf{F}(t)}$。随后，详细推导了无阻尼系统的固有频率和振型矩阵，并讨论了模态叠加法（Modal Superposition Method）的基本原理及其在响应分析中的应用前提。第二部分：复杂激励下的响应分析第5章：受迫振动响应与谐响应分析本章聚焦于外部周期性激励下的稳态响应。详细分析了恒定幅值、不同频率的简谐激励对MDOF系统产生的影响，推导了稳态位移、速度和加速度的解析解，重点分析了共振现象的产生机理、带宽效应及振型参与因子的物理意义。对于连续系统，本章引入了频率响应函数（Frequency Response Function, FRF）的概念，并展示了如何通过FRF评估结构的动态性能。第6章：瞬态动力学响应与数值积分方法实际工程中，冲击、地震、爆炸等载荷多为瞬态激励。本章系统介绍了求解瞬态动力学问题的数值积分方法，包括显式方法（如中心差分法）和隐式方法（如Newmark-$eta$法和Wilson-$ heta$法）。重点对比了这些方法的稳定性和精度，并提供了在有限元程序中选择合适积分参数的工程准则。第7章：随机振动理论与功率谱密度本章将动力学分析扩展至随机过程领域，主要用于分析风荷载、地震动等具有随机特性的激励。详细讲解了随机过程的基本概念（平稳性、各态历经性），并深入分析了输入随机力与系统输出响应之间的关系，利用功率谱密度（Power Spectral Density, PSD）函数描述随机激励的能量分布，推导了输出响应的均方根（RMS）值和方差，为疲劳分析奠定了基础。第三部分：实际工程应用与高级主题第8章：几何非线性对动力学的影响本章探讨了当结构变形较大时，刚度矩阵随位移变化的几何非线性效应。重点分析了拉力或压力作用下结构（如悬臂梁、薄壁结构）的动力学特性变化，特别是软化或硬化效应，以及由此可能导致的动力学失稳问题。第9章：波传播的数值模拟：有限元与有限差分本章将理论与现代计算工具紧密结合。详细阐述了二维和三维弹性体（如板壳结构）的动力学分析中，有限元方法（FEM）如何离散化空间域并形成整体刚度和质量矩阵。同时，介绍了在计算冲击、穿透等高速问题时，有限差分法（FDM）在时间域上的优势与应用。第10章：接触动力学与冲击响应接触动力学是机械系统动力学中的一个难点。本章分析了物体在碰撞过程中动量的传递、能量的耗散与恢复过程。详细介绍了接触刚度的建模、摩擦模型的选择，并讨论了在冲击载荷下如何准确捕捉应力波的反射与叠加效应，这对于碰撞安全和碰撞后结构完整性评估至关重要。三、本书特色 1. 理论与数值的深度融合：每章理论推导后均附有清晰的算法描述和算例分析，指导读者如何将理论转化为可执行的数值代码或有限元模型输入。 2. 强调物理直觉的培养：重点解释每个数学公式背后的物理意义，避免将读者引入纯粹的数学推导迷宫。例如，对模态正交性和阻尼对模态解耦的影响进行深入剖析。 3. 工程实践导向：许多章节的例题直接取材于桥梁的抗震分析、发动机的振动控制、以及高速列车的动力学响应等真实工程场景。 4. 详尽的数学附录：附录部分提供了求解特征值问题的矩阵代数知识、傅里叶变换与拉普拉斯变换在动力学中的应用回顾，方便读者查阅和复习。《弹性动力学基础与应用》旨在成为工程界处理结构动态问题的权威参考书，帮助工程师和研究人员构建起坚实、可靠的动态分析能力。