具體描述
內容簡介
《機械振動》深入闡明瞭各種振動現象的物理機理以及分析振動問題的數學方法。前半部分介紹振動的基本概念，後半部分分彆介紹瞭離散係統的矩陣方法、連續係統的離散方法、非綫性係統的定性、定量方法以及隨機振動的基礎知識。《機械振動》可供從事航空、機械、造船、建築等方麵工作的科學技術人員以及有關專業的高年級大學生、研究生閱讀。
目錄
前言第一章 引論
1．1 機械振動
1．2 振動係統模型
1．3 激擾與響應
1．4 振動分類
1．5 振動問題及其解決方法
第二章 自由振動
2．1 引言
2．2 簡諧振動
2．3 能量法
2．4 彈簧剛度係數
2．5 有粘性阻尼的振係的運動
2．6 衰減振動
習題
第三章 強迫振動
3．1 引言
3．2 無阻尼振係在正弦型擾力作用下的振動
3．3 有阻尼振係在正弦型擾力作用下的振動
3．4 不平衡轉子激發的振動
3．5 用復數方法求解強迫振動問題
3．6 支座激擾
3．7 振動的隔離
3．8 測振儀錶
3．9 在強迫振動中激擾力與阻尼力的功
3．10 等值粘性阻尼
3．11 傅裏葉級數
3．12 振係在任意的周期激擾下的強迫振動
3．13 直綫運動與定軸轉動的振係的類比
3．14 轉軸的橫嚮振動
習題
第四章 瞬態振動
4．1 引言
4．2 振係對衝量的響應
4．3 振係對任意激擾力的響應
4．4 任意的支座激擾
4．5 響應譜
習題
第五章 二自由度係統的振動
5．1 引言
5．2 自由振動
5．3 車輛的振動
5．4 用初始條件錶示自由振動
5．5 2自由度振係的強迫振動，動力吸振器
5．6 離心擺式吸振器
習題
第六章 多自由度係統的振動（一）
6．1 引言
6．2 自由振動舉例
6．3 用柔度法與剛度法列運動方程
6．4 固有頻率與主振型（特徵值與特徵矢量）
6．5 主振型（特徵矢量）的正交性
6．6 等固有頻率（重特徵值）的情形
6．7 主提型矩陣、標準振型矩陣
6．8 固有頻率隨係統物理參數的變化
6．9 約束對係統固有頻率的影響
6．10 無阻尼強迫振動
6．11 多自由度係統中的阻尼
6．12 比例阻尼係統的強迫振動
6．13 主坐標分析法小結
6．14 綫性阻尼係統的動響應
習題
第七章 多自由度係統的振動（二）
7．1 引言
7．2 瑞利能量法
7．3 跡法（鄧剋利法）
7．4 裏茨（Ritz）法
7．5 矩陣迭代法
7．6 子空閬迭代法
7．7 半定係統
7．8 傳遞矩陣法
7．8．1 基本概念與方法
7．8．2 軸的扭轉振動
7．8．3 粱的彎麯振動
習題
第八章 拉格朗日方程
8．1 引言
8．2 拉格朗日方程
8．3 微振動方程
習題
第九章 彈性體振動的準確解
9．1 引言
9．2 弦的振動
9．3 杆的縱嚮振動
9．4 軸的扭轉振動
9．5 梁的彎麯振動
9．6 簡支粱情形
9．7 固支粱情形
9．8 懸臂粱情形
9．9 振型函數的正交性
9．10 主振型疊加法
習題
第十章 彈性體振動的近似解法
10．1 引言
10．2 集中質量法
10．3 廣義坐標法
10．4 假設模態法
10．5 模態綜閤法
10．6 有限元素法
習題
第十二章 非綫性振動
11．1 引言
11．2 相平麵
11．3 保守係統
11．4 奇點的性質
11．5 極限環，自激振動
11．6 等傾綫法
11．7 利埃納法
11．8 基本攝動法
11．9 L-P法
11．10 KBM法（一）
11．11 KBM法（二）
11．12 KBM法（三）
11．13 多尺度法
11．14 平均法
11．15 參數共振
習題
第十二章 隨機振動的數學描述
12．1 引言
12．2 集閤平均，定常過程
12．3 時間平均，遍曆過程
12．4 概率分布，概率密度
12．5 矩
12．6 聯閤概率分布
12．7 正態過程
12．8 自相關函數
12．9 功率譜（自譜）密度
12．10 窄帶過程與寬帶過程
12．11 互相關函數
12．12 互功率譜（互譜）
習題
第十三章 隨機振動的激勵一響應關係
13．1 引言
13．2 脈衝響應法
13．3 頻率響應法
13．4 隨機激勵一響應關係（一）
13．4．1 平均值
13．4．2 自相關
13．4．3 自譜
13．4．4 均方值
13．4．5 互相關
13．4．6 互譜
13．5 隨機激勵-響應關係（二）
13．6 隨機響應的模態分析法
習題
第十四章 隨機振動的功率譜估計
14．1 引言
14．2 譜估計
14．3 有限分辨率與泄漏
14．4 估計譜方差
附錄A 復數運算
附錄B 矩陣
附錄C 拉格朗日方程預備知識
附錄D 諧和變換
附錄E 關於綫性阻尼係統的去耦條件
參考文獻
前言/序言
用戶評價
這本書給我的感覺是，它不僅僅是一本“教科書”，更像是一本“思想實驗錄”。作者在每一章節都精心設計瞭一些引人深思的“思想實驗”，引導讀者去主動探索振動現象背後的原理。我尤其對書中關於“阻尼”的討論印象深刻，作者並沒有直接給齣阻尼的定義和公式，而是通過一個簡單的“擺動”過程，來引導讀者去思考為什麼擺動的幅度會逐漸減小，以及是什麼因素導緻瞭能量的損耗。這種“引導式”的學習方式，讓我不再是被動地接受知識，而是主動地去思考、去發現。而且，書中還穿插瞭一些關於“控製理論”的討論，例如如何通過主動或被動的手段來控製振動。作者通過設計一些虛擬的控製係統，來讓讀者理解如何通過反饋機製來抑製振動。這些“思想實驗”的設計都非常巧妙，它們能夠激發讀者的好奇心，並引導他們去思考更深層次的問題。我之前在學習一些理論知識時，總是覺得缺乏實踐感，而這本書恰恰彌補瞭這一點。它讓我不再是孤立地學習理論，而是能夠將理論與實際的應用場景相結閤，並通過“思想實驗”來加深理解。這本書讓我明白，學習不僅僅是記憶，更是一種主動的探索和思考的過程。
評分本書的“深度”與“廣度”讓我感到震撼，它不僅深入探討瞭機械振動的核心理論，還拓展到瞭相關的交叉學科領域，展現瞭振動在更廣闊世界中的應用。我本以為機械振動隻是一門獨立的學科，但讀完這本書，我纔意識到它的無處不在。作者從最基礎的單自由度係統講起，逐步深入到多自由度係統、連續係統的振動，並詳細介紹瞭綫性振動、非綫性振動、隨機振動等多種振動類型。每一部分都進行瞭非常詳盡的闡述，並且提供瞭豐富的數學推導和物理解釋。我尤其對書中關於“模態分析”的講解非常欣賞，它不僅僅是介紹瞭一個技術，更是揭示瞭如何通過理解結構的固有特性來預測和控製其動力學行為。作者對於如何通過實驗手段（如模態試驗）來獲取模態參數，以及如何利用這些參數進行更高級的分析，都做瞭非常詳盡的闡述。這讓我意識到，理論與實驗的結閤是多麼重要，也讓我對如何更有效地進行振動分析有瞭全新的認識。而且，本書還拓展到瞭聲學、光學、電磁學等領域，探討瞭振動在這些領域的錶現形式和應用。例如，在聲學方麵，作者介紹瞭聲波的産生和傳播機製，以及如何通過控製振動來改善音質；在光學方麵，則探討瞭光波的波動性，以及其在乾涉和衍射現象中的體現。這種跨學科的視野，讓我看到瞭機械振動理論的普適性，也讓我對未來的研究方嚮有瞭更廣闊的思考。
評分我一直認為，學習新知識的最佳途徑之一是理解其“發展脈絡”與“前人智慧”。這本書恰恰滿足瞭我這一需求，它以一種極其詳盡且富有曆史感的視角，展現瞭機械振動理論是如何一步步發展起來的。作者並沒有簡單地羅列公式和理論，而是將每一個重要的概念、每一個重要的理論都置於其産生的曆史背景下進行解讀。我仿佛能看到伽利略在斜塔上進行的自由落體實驗，牛頓在觀察蘋果落地時的思考，鬍剋在研究彈簧伸長時的細緻測量。這些曆史的碎片被作者巧妙地串聯起來，形成瞭一幅生動的科學發展畫捲。我尤其對書中關於“波動方程”的推導過程印象深刻，作者詳細闡述瞭它如何從對機械振動現象的觀察，逐步演化為描述更廣泛波動現象的數學模型。這種曆史的縱深感，讓我不僅僅是學習瞭一個孤立的知識點，而是理解瞭它在整個科學體係中的地位和意義。而且，作者還穿插瞭一些關於早期科學傢們之間思想交流和爭論的記載，這讓我看到瞭科學的嚴謹性，也看到瞭科學發展的復雜性和麯摺性。讀完這一部分，我不僅對機械振動有瞭更深的理解，更對科學研究本身産生瞭新的敬意。它讓我明白，我們今天所擁有的知識，是無數先人智慧的結晶，而我們作為後學者，更應該珍視這份遺産，並在此基礎上不斷探索前進。
評分這本書著實讓我驚艷，與其說它是一本關於“機械振動”的學術著作，不如說它是一次深度的時間旅行，帶領讀者穿越物理學的曆史長河。開篇伊始，作者並非直接拋齣復雜的公式和定義，而是以一種近乎講故事的方式，娓娓道來那些奠定振動理論基石的先賢們的思想火花。我仿佛看到牛頓在實驗室裏，一絲不苟地觀測物體如何搖擺、迴蕩，他筆下的力學定律如何在這些動態的現象中得到最生動的詮釋。接著，便是對惠更斯和鬍剋的細膩描摹，他們對彈簧振子和單擺的研究，不僅揭示瞭簡諧運動的奧秘，更在數學上構建瞭描述周期性現象的語言。讀到這裏，我腦海中不斷浮現齣那些教科書上冰冷枯燥的圖錶，此刻卻因為作者充滿人文關懷的筆觸而鮮活起來。他們之間的思想碰撞，如何從哲學思辨走嚮嚴謹的數學推導，這過程本身就是一場精彩的智力冒險。而且，作者還巧妙地融入瞭那些不為人知的學術軼事，比如某個重要理論提齣時的爭議，某項實驗成功背後付齣的艱辛，這些細節讓冰冷的技術知識充滿瞭人情味。我尤其喜歡作者在講述拉格朗日方程和哈密頓力學時，那種抽絲剝繭的清晰邏輯，他並沒有迴避其中的數學復雜性，而是通過類比和直觀的物理圖像，讓原本晦澀的概念變得容易理解。這不僅僅是關於機械振動，更是關於科學探索精神的頌揚，它激勵著每一個讀者去追尋知識的源頭，去理解那些偉大的思想是如何一步步沉澱下來的。這本書讓我對物理學産生瞭全新的敬畏感，它讓我明白，任何一個看似簡單的現象背後，都蘊含著人類智慧的結晶，而這些智慧，恰恰是通過對“振動”這樣最基本、最普遍的運動形式的深入探索而得以實現的。
評分這本書的“實用性”超乎我的想象，它仿佛一本“診斷寶典”，為我解決實際工程中的振動難題提供瞭強大的支持。我一直認為，理論知識隻有轉化為實際應用，纔能真正體現其價值，而本書恰恰做到瞭這一點。書中對於各種典型振動現象的分類和分析，以及針對不同問題提齣的解決方案，都具有極高的參考價值。我尤其對書中關於“共振”問題的講解印象深刻，作者不僅詳細解釋瞭共振的成因和危害，還列舉瞭大量實際案例，並提供瞭多種避免和消除共振的方法，例如改變結構的固有頻率、增加阻尼、改變激勵源的頻率等。這對於我在麵對設備運行時齣現的異常聲響和振動時，能夠快速定位問題並找到有效的解決方法，提供瞭寶貴的指導。本書還針對不同的工程領域，如機械設計、土木工程、航空航天等，分彆介紹瞭相關的振動分析方法和設計準則。例如，在機械設計方麵，作者詳細介紹瞭如何通過動力學仿真來優化産品的結構，以減小振動對産品性能和壽命的影響；在土木工程方麵，則重點探討瞭建築結構在地震和風荷載作用下的振動特性。這種針對性強的講解，讓我能夠更快速地找到與自己工作相關的知識，並將其應用到實際中。而且，書中還包含瞭一些常用的計算公式和圖錶，這些都大大方便瞭實際的應用和查閱。總而言之，這本書不僅是一本知識的寶庫，更是一本解決問題的利器，它讓我在麵對復雜的工程挑戰時，多瞭一份從容和自信。
評分我一直對數學建模在科學研究中的應用充滿好奇，這本書恰恰滿足瞭我這一願望。它以一種極其嚴謹且富有啓發性的方式，將抽象的數學語言與生動的物理現實巧妙地結閤起來，讓我對“機械振動”這一現象有瞭全新的認識。書中對於如何將物理係統的運動方程轉化為數學模型的過程，進行瞭詳盡的闡述。從牛頓第二定律的應用，到拉格朗日方程和哈密頓方程的推導，作者的講解層層遞進，邏輯清晰，使得即便是復雜的數學推導，也顯得相對易於理解。我尤其欣賞作者在引入各種數學工具時，都緊密聯係著具體的物理背景。例如，在講解微分方程在描述振動係統時，他會先分析彈簧-質量-阻尼係統的物理特性，然後逐步引入二階常係數綫性微分方程，並詳細講解其解的物理意義。這種“由錶及裏”的講解方式，讓我不再僅僅將數學公式視為枯燥的符號，而是理解它們背後所代錶的深刻物理含義。書中對於傅裏葉分析在處理周期性振動問題中的應用，也進行瞭深入的探討。作者通過對不同信號進行傅裏葉分解，清晰地展示瞭如何將復雜的振動信號分解為一係列簡單的簡諧振動疊加，這對於理解係統的響應特性至關重要。我之前在處理一些非周期性振動信號時，總是感到力不從心，讀完這一部分，我豁然開朗，仿佛掌握瞭一把開啓復雜信號分析的金鑰匙。而且，作者還介紹瞭數值方法在求解振動問題中的應用，這為我們處理那些難以解析求解的復雜係統，提供瞭有效的手段。這本書讓我深刻體會到，數學不僅是描述世界的工具，更是理解世界本質的鑰匙。
評分我一直覺得，一本好的技術書籍，應該能夠“說人話”，並且“接地氣”。這本書恰恰做到瞭這一點，它用極其通俗易懂的語言，將復雜的機械振動原理呈現在我麵前。作者避免瞭過多晦澀難懂的術語和復雜的數學推導，而是通過大量的圖示、類比和生活中的實例，來解釋各種振動現象。我尤其對書中關於“簡諧振動”的講解印象深刻，作者用一個簡單的“蕩鞦韆”的例子，就將簡諧振動的核心概念——周期性、等幅性、迴復力與位移成正比等——講解得清清楚楚。這種“由淺入深”的講解方式，讓即使是沒有任何物理基礎的讀者，也能夠輕鬆理解。而且，本書還穿插瞭一些關於“聲學”、“光波”等相關領域的討論，並將其與機械振動聯係起來。作者通過解釋為什麼物體會發齣聲音，為什麼物體會産生迴聲，來展示振動在這些現象中的作用。這種“跨界”的講解方式，讓我看到瞭振動的普遍性，也讓我對周圍的世界産生瞭新的認識。更重要的是，本書還提供瞭一些實用的“小技巧”，例如如何通過簡單的實驗來測量振動頻率，如何通過一些簡單的工具來減小振動。這些“接地氣”的內容，讓我覺得這本書不僅僅是一本理論書籍，更是一本“生活指南”。它讓我能夠更好地理解和應對生活中的各種振動現象。
評分這本書以一種極其齣人意料的方式，顛覆瞭我對“機械振動”的刻闆印象，將其提升到瞭一個全新的哲學和藝術的層麵。我本以為這隻是一本技術性的書籍，沒想到它卻蘊含著如此深刻的智慧和美學。作者在開篇就探討瞭振動作為宇宙中最基本的存在形式之一的哲學意義，從宇宙的宏觀尺度到量子世界的微觀層麵，振動似乎無處不在，它構成瞭萬物的基本韻律。這種宏大的視角讓我感到震撼，也讓我開始重新審視我們所處的世界。書中對於諧振現象的描述，不僅僅是物理上的放大效應，更被賦予瞭一種深刻的哲學寓意，比如如何在一個係統中找到關鍵的頻率，從而實現能量的最大化傳遞，這對於我們理解生活中的很多現象，都有著重要的啓示。我尤其喜歡作者在探討阻尼時，將其比喻為生活中的“剋製”與“平衡”，他認為適度的阻尼能夠避免係統的失控，保持一種和諧的狀態。這種將物理概念與人生哲學相結閤的敘述方式，是我之前從未想過的，它讓我對那些抽象的物理原理産生瞭更深層次的共鳴。而且，作者還穿插瞭一些關於音樂和藝術的討論，比如弦樂的泛音是如何産生美妙音色的，不同樂器的共鳴效果是如何影響音樂的錶現力。這些看似與機械振動無關的內容，卻在潛移默化中拓展瞭我的視野，讓我看到瞭振動在藝術創作中的應用和價值。這本書讓我明白，科學不僅僅是冰冷的公式和數據，它也可以是充滿詩意和哲理的，而“機械振動”作為最基本的一種運動形式，更是承載著宇宙的奧秘和生命的韻律。
評分在閱讀過程中，我最大的感受便是本書的“係統性”與“前瞻性”。它並非零散地羅列振動知識點，而是構建瞭一個完整且邏輯嚴密的理論體係，同時又對未來的發展趨勢進行瞭深刻的洞察。作者從最基礎的單自由度係統講起，循序漸進地引入多自由度係統、連續係統的振動理論，每一個層次的過渡都顯得如此自然，仿佛是在帶領讀者攀登一座知識的高峰，每一步都踏實而堅定。我特彆欣賞書中對於“模態分析”的講解，它不僅僅是介紹瞭一個技術，更揭示瞭如何通過理解結構的固有特性來預測和控製其動力學行為。作者對於如何通過實驗手段（如模態試驗）來獲取模態參數，以及如何利用這些參數進行更高級的分析，都做瞭非常詳盡的闡述。這讓我意識到，理論與實驗的結閤是多麼重要，也讓我對如何更有效地進行振動分析有瞭全新的認識。而且，本書並沒有止步於傳統的振動理論，它還對一些新興的領域，如隨機振動、非綫性振動以及振動控製等，進行瞭前瞻性的介紹。作者對於這些領域的最新研究進展，都有著敏銳的把握，並對未來的發展方嚮進行瞭大膽的預測。我尤其對書中關於“智能減振”的討論感到興奮，它讓我看到瞭如何將人工智能和機器學習技術應用於振動控製，從而實現更高效、更自適應的減振策略。這本書不僅讓我掌握瞭紮實的振動理論知識，更讓我對這個領域未來的發展充滿瞭期待，它為我打開瞭一扇通往未來的大門。
評分對於我這樣一個在工程領域摸爬滾打多年的老兵來說，這本書的齣現，簡直如同乾涸土地上的一場及時雨。我一直覺得，理論知識和實際應用之間，有時會隔著一道難以逾越的鴻溝，而這本書，則以其無與倫比的實踐指導性，將這道溝壑填平。作者在每一章節都穿插瞭大量實際工程案例，從橋梁的抗風振設計，到精密儀器的隔振技術，再到航空發動機的動力學分析，這些案例的選擇都極具代錶性，並且每一個都進行瞭深入的剖析。他不僅僅列舉瞭問題，更重要的是，他詳細闡述瞭這些問題是如何通過對機械振動原理的理解和應用來解決的。我尤其對關於疲勞分析的部分印象深刻，書中對於振動引起的應力集中和裂紋擴展的描述，以及如何通過改變結構參數或引入阻尼器來延長構件壽命的講解，都讓我受益匪淺。我之前遇到過一些設備在運行過程中齣現異常振動，卻苦於找不到根本原因，讀瞭這本書之後，我纔意識到，很多看似復雜的問題，其實都可以從振動的角度找到突破口。作者還提供瞭一些實用的計算方法和仿真技巧，這些都是我平時工作中急需的工具。他對於有限元分析在振動問題求解中的應用，也進行瞭詳細的介紹，這對於我們進行復雜結構的動力學建模和分析非常有幫助。更難能可貴的是，書中對於不同材料在振動荷載下的行為錶現，也做瞭細緻的研究，這對於我們在選擇材料和進行結構優化時，提供瞭重要的參考依據。總而言之，這本書不僅是一本理論書籍，更是一本“操作手冊”，它讓我在麵對實際工程挑戰時，多瞭一份自信和底氣，能夠更有效地去診斷問題、解決問題，並最終實現優化設計。
評分經典教材 振動方麵講的很透 買一本充實下自己
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評分經典，小貴但值得購買
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