Vibration Dynamics and Control pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:

作者:Genta, Giancarlo

出品人:

页数:880

译者:

出版时间:2008-12

价格:$ 134.47

装帧:

isbn号码:9780387795799

丛书系列:

图书标签:

振动动力学
控制理论
机械振动
结构动力学
系统辨识
模态分析
减振
主动控制
有限元
信号处理

下载链接在页面底部

facebook linkedin mastodon messenger pinterest reddit telegram twitter viber vkontakte whatsapp 复制链接

想要找书就要到本本书屋

onlinetoolsland.com

立刻按 ctrl+D收藏本页

你会得到大惊喜!!

具体描述

This book can be used not only as a reference, but also as a graduate-level text, as it develops the subject from its foundations and contains problems and solutions for each chapter. The book begins with a discussion of vibrations in linear systems with one degree of freedom, providing a mathematical and physical basis for the subsequent chapters. Linear systems with many degrees of freedom serve to introduce the modal analysis of vibrations as well as some useful computational procedures. The book then turns to continuous linear systems, discussing both analytical solutions that provide physical insights as well as discretization techniques that supply tools for actual computation.The discussion of nonlinear vibrations includes a treatment of chaotic vibrations and other new insights. The book concludes with detailed discussions of the dynamics of rotating and reciprocating machinery. This book includes modernized notation, both the classical approach to vibration and the modern approach through dynamical systems theory, and the most recent developments in the field. To make the material accessible to students, topics are covered in a number of small and concise chapters.

《工程结构振动分析与故障诊断》引言在现代工程实践中，结构的可靠性和安全性是重中之重。无论是摩天大楼、桥梁、飞机、汽车，还是精密仪器，都面临着来自外部环境（如地震、风载、机械载荷）和内部因素（如材料疲劳、设计缺陷）的振动挑战。这些振动如果得不到有效的理解和控制，可能导致结构性能下降、寿命缩短，甚至发生灾难性的失效。因此，深入理解工程结构的振动行为，并开发有效的诊断和控制策略，对于保障工程安全、提升性能、降低维护成本至关重要。《工程结构振动分析与故障诊断》一书正是为了应对这一挑战而生。本书致力于为读者提供一套系统、全面且深入的工程结构振动分析理论框架和实践方法，旨在帮助工程师、研究人员和学生掌握识别、评估和应对结构振动问题的能力。本书内容涵盖了从基础的振动理论到先进的故障诊断技术，旨在为读者构建坚实的知识体系。我们不仅仅关注振动的现象，更深入探究其产生的机理，揭示其与结构特性、外部激励以及潜在损伤之间的复杂联系。通过对这些深层机理的理解，读者将能够更准确地预测结构的振动响应，识别异常模式，并最终采取有效的干预措施。核心内容概述第一部分：工程结构振动的基本理论本部分为读者打下坚实的理论基础。我们将从最基本的概念入手，逐层深入。振动的起源与分类：介绍振动的普遍性，以及不同类型振动（自由振动、受迫振动、阻尼振动、非线性振动等）的特点和工程应用场景。单自由度系统（SDOF）振动分析：这是振动分析的基础。详细介绍SDOF系统的质量、刚度和阻尼参数的物理意义，以及如何通过微分方程描述其运动。我们将推导并讲解无阻尼自由振动、有阻尼自由振动、以及外部激励下的受迫振动（包括谐激励和非谐激励）的解析解。重点讨论共振现象及其危害，并介绍如何通过改变结构参数或激励频率来避免或减弱共振。多自由度系统（MDOF）振动分析：现实中的工程结构远非单自由度系统可比。我们将引入MDOF系统的概念，讲解广义坐标、质量矩阵、刚度矩阵和阻尼矩阵的建立方法。重点介绍模态分析，包括固有频率和模态振型的概念及其物理意义。我们将探讨不同MDOF系统求解方法，如直接积分法、特征值分解法以及近似解法，为复杂结构的振动分析奠定基础。连续体振动（梁、板、壳结构）：许多工程结构由连续体构成。本部分将深入研究梁、板、壳等典型连续体结构的振动特性。我们将推导它们的振动方程，介绍边界条件的影响，并讲解如何求解其固有频率和模态振型。对于一些复杂形状或材料的结构，我们将介绍有限元方法（FEM）在连续体振动分析中的应用。阻尼模型与影响：阻尼在结构振动中扮演着至关重要的角色，它决定了振动的衰减速度。我们将详细介绍各种阻尼模型，如粘性阻尼、库仑阻尼（干摩擦阻尼）、结构阻尼（滞后阻尼）等，并分析它们在不同工况下的表现。讨论如何准确识别和量化结构阻尼，以及阻尼对振动响应幅值和衰减速率的影响。非线性振动：许多工程结构的振动行为在某些条件下会表现出非线性特征，如大变形、材料塑性、接触非线性等。本部分将介绍非线性振动的基本概念，如分岔、混沌等，并探讨非线性振动对结构响应的影响，以及分析非线性振动的常用方法（如摄动法、多尺度法等）。第二部分：工程结构振动响应与模态测试在理论分析的基础上，本书将着重介绍如何获取和分析实际工程结构的振动响应。外部激励的建模与分析：实际工程中的激励源多种多样，如地面运动（地震）、风载、交通载荷、旋转机械产生的力等。我们将介绍如何对这些激励源进行建模，并分析其对结构振动响应的影响。重点讨论傅里叶变换、拉普拉斯变换等频域和时域分析工具在激励分析中的应用。结构动力响应分析：基于建立的动力学模型和激励模型，我们将详细介绍如何计算结构的瞬态响应、稳态响应以及随机振动响应。重点讲解数值积分方法（如中心差分法、Newmark法、Wilson-θ法等）在时域响应计算中的应用，以及频域分析方法在确定结构系统频率响应函数（FRF）中的作用。模态测试基础：理论分析与实际测量相结合是工程结构振动分析的关键。本部分将详细介绍模态测试的原理、方法和流程。讲解如何选择合适的激励方式（如锤击法、扫频正弦法、随机激励法）和传感器（如加速度计、位移传感器、力传感器）。模态参数识别：这是模态测试的核心环节。我们将介绍多种模态参数识别算法，包括时域算法（如自然激励法、自回归-滑动平均法）和频域算法（如峰值法、峰值比法、复模态识别法、多输入多输出算法等）。强调如何选择合适的算法并解释其优缺点。模态测试数据的处理与验证：实际测试数据往往包含噪声和不确定性。本部分将介绍数据预处理技术，如滤波、窗口函数应用等。同时，讲解如何对识别出的模态参数进行质量评估和工程验证。第三部分：工程结构振动控制与故障诊断本部分将基于前两部分建立的知识体系，重点探讨如何主动或被动地控制结构的振动，以及如何利用振动特性进行故障诊断。振动控制策略：介绍各种主动和被动振动控制技术。被动控制：包括减振器（如弹簧、阻尼器）、调谐质量阻尼器（TMD）、粘弹性阻尼材料的应用等。分析其工作原理、设计方法以及对结构振动响应的减弱效果。主动控制：介绍基于反馈控制的振动控制系统，如主动质量阻尼器（AMD）、主动隔振器、半主动控制技术（如可变阻尼器）。讲解控制器的设计原理（如PID控制、LQR控制）以及其在抑制结构振动中的作用。故障诊断的基本原理：结构振动特性的改变往往是结构损伤或故障的早期信号。本部分将深入阐述基于振动的故障诊断原理。介绍损伤（如裂纹、材料退化、连接松动）如何影响结构的质量、刚度和阻尼，并最终改变其振动特性（如固有频率下降、模态振型变化、阻尼增大等）。故障诊断方法：基于模型的方法：介绍如何利用有限元模型，通过比较实测振动数据与模型预测的差异来定位和量化损伤。基于信号特征的方法：讲解如何提取振动信号的关键特征（如能量、熵、峭度、谱特征等），并通过模式识别技术（如神经网络、支持向量机、聚类分析等）来诊断故障。模态分析在故障诊断中的应用：重点讲解模态参数（固有频率、模态振型、阻尼）的变化如何指示特定类型的损伤，以及如何利用模态测试数据进行故障的早期预警和定位。损伤定位与量化技术：介绍一些先进的损伤定位算法（如基于灵敏度的方法、基于损伤指标的方法），以及如何量化损伤的程度。案例分析与实践应用：本书将提供一系列来自桥梁、建筑、航空航天、机械设备等领域的实际工程案例，详细展示如何运用书中的理论和方法解决实际的振动问题。这些案例将覆盖从结构设计阶段的振动评估，到服役阶段的健康监测和故障诊断。本书的特色与价值《工程结构振动分析与故障诊断》的最大特色在于其系统性、全面性和实践性。我们力求在理论深度和工程应用之间找到最佳平衡点，确保读者不仅能理解振动现象背后的科学原理，更能掌握解决实际工程问题的实用工具和技术。理论体系完整：从基础的振动理论到先进的非线性振动，内容覆盖广泛，逻辑清晰，形成完整的知识体系。方法全面实用：详细介绍解析法、数值法、模态测试、参数识别以及多种故障诊断技术，为读者提供丰富的工具箱。案例丰富典型：结合大量工程实例，帮助读者将理论知识转化为解决实际问题的能力，缩短理论与实践的差距。强调机理与应用结合：不仅仅是罗列方法，更注重讲解各种方法背后的物理机理，以及其在不同工程场景下的适用性。目标读者本书适合以下读者群体：土木工程、机械工程、航空航天工程、材料工程等相关专业的本科生、研究生：作为教材或参考书，帮助他们构建坚实的振动分析和故障诊断知识体系。结构工程师、振动工程师、机械工程师：作为专业技术手册，为他们在工程设计、评估、监测和维护工作中提供指导。从事结构健康监测（SHM）、故障诊断、可靠性工程等领域的研究人员：为他们提供最新的理论方法和研究思路。对工程结构振动及其控制感兴趣的工程师和技术人员：提升他们的专业技能和解决复杂工程问题的能力。结语工程结构的振动及其潜在的故障问题，是保障现代社会基础设施安全运行的关键挑战。通过对《工程结构振动分析与故障诊断》的学习，读者将能深刻理解结构的动力学行为，掌握评估结构健康状况的有效手段，并具备设计和实施振动控制方案的能力。我们相信，本书将成为您在工程结构振动领域探索和实践的宝贵伙伴，为创造更安全、更可靠、更高效的工程世界贡献力量。