振動信號處理 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

簡體網頁||繁體網頁

☆☆☆☆☆

盛美萍 著

圖書標籤:

• 振動分析
• 信號處理
• 機械故障診斷
• 狀態監測
• 時頻分析
• 數字信號處理
• 數據采集
• 故障診斷
• 工程應用
• 工業應用

齣版社： 電子工業齣版社

ISBN：9787121318740

版次：01

商品編碼：12231208

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2017-07-01

頁數：168

正文語種：中文

內容簡介

本書詳細論述瞭實現振動信號測試、分析、處理的基礎知識，並提供各種應用實例，還詳細論述瞭實現振動信號測試、分析、處理的軟硬件係統和算法。全書共8章，主要包括：緒論，振動測試傳感器，振動測試係統，振動信號處理基礎，振動信號時域處理，振動信號頻域處理，基於虛擬儀器的振動信號處理，振動信號采集及處理。本書提供配套電子課件。 本書可為從事振動相關研究的專業人士提供參考，也可作為高等院校相關專業的本科生和研究生的參考書。

作者簡介

盛美萍，博士，西北工業大學航海學院教授。兼任教育部環境科學與工程教學指導委員會委員、船舶減振降噪重點實驗室學術委員會委員、陝西省質量技術監督科技委NQI_S專業委委員、陝西省環境科學學會理事、《中國艦船研究》編委等。承擔973、預研、國傢基金等研究任務。獲得省部級科研成果5項。獲中國青年科技奬、中國青年女科學傢奬等榮譽和奬勵。

目錄

目 錄
第1章 緒論 1
第2章 振動測試傳感器 2
2．1 振動的描述 2
2．2 質點振動係統 3
2．2．1 無阻尼係統的自由振動 3
2．2．2 有阻尼係統的衰減振動 4
2．2．3 質點的強迫振動 6
2．3 工程振動測試方法 7
2．4 常用振動傳感器 8
2．4．1 電動式傳感器 8
2．4．2 電渦流式位移傳感器 9
2．4．3 電感式傳感器 9
2．4．4 電容式傳感器 10
2．4．5 壓電式加速度傳感器 10
2．4．6 壓電式力傳感器 11
2．4．7 阻抗頭 11
2．4．8 電阻應變式傳感器 12
2．4．9 激光測振儀 12
第3章 振動測試係統 14
3．1 激振係統 14
3．1．1 激振信號分類 14
3．1．2 激振器 17
3．1．3 衝擊錘 18
3．2 壓電式加速度傳感器測量係統 18
3．3 電渦流位移傳感器測量係統 19
3．4 傳感器的安裝方式 21
3．5 振動測試儀器校準 21
3．5．1 分部校準與係統校準方法 22
3．5．2 絕對校準法 23
3．5．3 相對校準法 23
3．6 振動測試係統中的常見問題 24
3．6．1 係統噪聲與抑製 24
3．6．2 信號的隔離與屏蔽 25
3．6．3 信號失真問題 25
第4章 振動信號處理基礎 27
4．1 振動信號的特性分析與分類 27
4．1．1 振動信號的定義 27
4．1．2 振動信號的特性與分類 27
4．2 振動信號處理的一般方法 29
4．2．1 信號預處理常用方法 29
4．2．2 振動信號的時域處理方法 30
4．2．3 振動信號的頻域處理方法 30
4．3 振動信號處理的高級方法 30
第5章 振動信號時域處理 31
5．1 時域統計分析 31
5．1．1 時域統計分析的概述 31
5．1．2 時域統計分析常用參數及指標 31
5．2 相關分析 32
5．2．1 自相關分析的原理、算法及實現 33
5．2．2 自相關消噪和周期提取實驗 37
5．2．3 互相關分析的原理、算法及實現 39
5．2．4 互相關測速仿真實驗 41
5．3 積分和微分變換 42
5．3．1 積分和微分的基本原理 43
5．3．2 積分和微分在振動信號處理中的應用 43
第6章 振動信號頻域處理 44
6．1 頻域處理簡介 44
6．2 傅裏葉變換 44
6．3 功率譜密度函數 44
6．3．1 自功率譜分析的原理、算法、實現及應用 45
6．3．2 互功率譜分析的原理及算法 46
6．4 頻率響應函數與相乾函數 47
6．4．1 頻響函數分析的原理及算法 47
6．4．2 相乾函數分析的原理及算法 49
6．5 窗函數在振動信號處理中的實現與應用 51
6．5．1 加窗對振動信號處理的影響 51
6．5．2 常用窗函數的特性分析與對比 52
6．5．3 窗函數的選取原則 54
6．5．4 窗函數選擇實驗 54
6．6 三分之一倍頻程分析的原理、算法、實現與應用 56
6．6．1 三分之一倍頻程分析的原理 56
6．6．2 三分之一倍頻程分析的算法 57
6．6．3 三分之一倍頻程分析的實現 58
6．6．4 高斯白噪聲的三分之一倍頻程分析實驗 59
6．7 倒頻譜分析的原理、算法、實現與應用 61
6．7．1 實倒譜分析的原理、算法、實現 62
6．7．2 復倒譜分析的原理及算法 63
6．7．3 倒頻譜分析進行故障檢測的仿真實驗 64
6．7．4 倒頻譜分析的優越性 66
第7章 基於虛擬儀器的振動信號處理 67
7．1 虛擬儀器 67
7．1．1 虛擬儀器的概念 67
7．1．2 實驗室虛擬儀器工程平颱 68
7．2 基於虛擬儀器的振動信號時域處理 69
7．2．1 時域統計分析 69
7．2．2 相關分析 72
7．3 基於虛擬儀器的振動信號頻域處理 81
7．3．1 加窗處理 81
7．3．2 三分之一倍頻程處理 84
7．3．3 倒譜處理 88
7．4 本章小結 91
第8章 振動信號采集及處理 92
8．1 阻抗參數測試 92
8．1．1 機械阻抗理論 92
8．1．2 隔振器阻抗參數測試原理 93
8．1．3 隔振器阻抗參數測試係統及振動信號采集 94
8．1．4 基於虛擬儀器的隔振器阻抗測試平颱 96
8．2 阻尼測試 103
8．2．1 阻尼測試原理 103
8．2．2 阻尼測試係統及振動信號采集 105
8．2．3 穩態方法的信號處理 107
8．2．4 瞬態方法的信號處理 110
附錄A 振動測試相關標準 116
附錄B 阻尼材料 阻尼性能測試方法GB/T 18258-2000 118
附錄C 振動與衝擊 機械導納的試驗確定 125
附錄D 聲學與振動 彈性元件振動一聲傳遞特性 實驗室測量方法 140
參考文獻 160

《混沌之舞：非綫性動力學與復雜係統探索》 內容簡介 在這本引人入勝的著作中，我們將一同踏上一段穿越“混沌之舞”的奇妙旅程，深入探索非綫性動力學和復雜係統的迷人世界。本書旨在為讀者提供一個深刻的理解框架，揭示隱藏在看似雜亂無章現象背後的普適性規律，以及它們如何在自然界、工程學、經濟學乃至社會學等諸多領域展現齣驚人的相似性。我們並非簡單羅列數學公式，而是力求通過直觀的闡釋、生動的案例和富有啓發性的討論，讓讀者領略非綫性動力學的深刻洞察力及其在理解和塑造我們所處世界中的關鍵作用。 第一部分：非綫性動力學的基石 我們將從構建非綫性動力學的堅實基礎開始。首先，我們會迴顧經典動力學中的一些關鍵概念，例如狀態空間、吸引子、周期軌道和奇異吸引子，但會立即將其置於非綫性的視角下重新審視。理解“非綫性”的含義不僅僅是“非綫性方程”本身，更是其所帶來的行為上的根本性轉變。我們將深入探討諸如湧現（Emergence）和自組織（Self-organization）等核心概念，解釋在簡單的非綫性相互作用中，如何能夠産生齣宏觀層麵上極其復雜的結構和模式。 本書將重點剖析吸引子（Attractors）的概念，並特彆關注奇怪吸引子（Strange Attractors）。我們不會止步於數學上的定義，而是會通過具體的例子，如洛倫茲吸引子（Lorenz Attractor）的“蝴蝶效應”，來闡釋其內在的敏感性依賴於初始條件。讀者將明白，即使是最簡單的非綫性係統，其長期演化也可能變得難以預測，這種內在的不確定性並非由於測量誤差，而是係統本身的固有屬性。我們將探討分岔（Bifurcations）的概念，它是係統行為從一種模式到另一種模式的定性轉變。通過分析各種分岔類型，例如鞍結分岔（Saddle-node Bifurcation）、跨臨界分岔（Transcritical Bifurcation）和叉式分岔（Pitchfork Bifurcation），讀者將學習如何識彆和理解係統行為的突變點，以及這些轉變如何導緻新行為模式的齣現。 第二部分：混沌的數學語言與錶現 在奠定瞭基礎之後，我們將進一步深入混沌的數學語言。我們將詳細介紹李雅普諾夫指數（Lyapunov Exponents），它是一個衡量係統對初始條件敏感性的定量指標。通過計算李雅普諾夫指數，我們可以區分穩定、周期和混沌吸引子。讀者將學會如何解讀這些指數，並理解正的最大李雅普諾夫指數如何成為混沌的標誌。 分形（Fractals）將是本部分的另一大亮點。我們將探索分形幾何的奇妙世界，並揭示其與混沌的緊密聯係。通過分析諸如曼德布羅集（Mandelbrot Set）和硃利亞集（Julia Set）等經典分形，讀者將理解分形具有自相似性（Self-similarity）的特點，即無論放大多少倍，都能看到與其整體相似的結構。我們將闡明，許多混沌係統的吸引子本身就具有分形結構，這種精細的、無限嵌套的幾何形態是混沌內在復雜性的幾何體現。 此外，我們還將討論信息論（Information Theory）在混沌分析中的應用。例如，熵（Entropy）的概念將被引入，用於量化係統的無序程度和信息不確定性。讀者將瞭解如何利用熵來衡量混沌係統的復雜性，以及信息如何在混沌過程中産生、傳遞和丟失。 第三部分：復雜係統的湧現與演化 本書的第三部分將視角擴展到復雜係統（Complex Systems）。我們將探討由大量相互作用的簡單單元組成的係統，是如何産生齣宏觀層麵的集體行為和湧現屬性的。我們將以自組織臨界性（Self-organized Criticality, SOC）為例，解釋係統如何在沒有任何外部調控的情況下，自然而然地演化到一種臨界狀態，並在該狀態下錶現齣冪律分布（Power-law Distributions）的特徵。讀者將理解，像沙堆模型（Sandpile Model）中的雪崩現象，或者森林火災的傳播，都可能體現齣SOC的規律。 我們還將深入研究網絡科學（Network Science），分析復雜係統中的連接方式如何影響其整體行為。從社交網絡到生物神經網絡，再到交通係統，我們都將看到網絡拓撲結構（Network Topology）扮演的關鍵角色。讀者將瞭解諸如小世界網絡（Small-world Networks）和無標度網絡（Scale-free Networks）等概念，並理解這些網絡結構如何影響信息的傳播速度、魯棒性以及係統的脆弱性。 元胞自動機（Cellular Automata）也將成為我們探索復雜係統的重要工具。通過簡單的局部規則，元胞自動機可以模擬齣高度復雜的全局行為。我們將分析諸如生命遊戲（Conway's Game of Life）等經典模型，演示如何從微觀的相互作用中湧現齣動態的、有時甚至是意想不到的宏觀模式。 第四部分：應用與展望 在前麵的理論和方法介紹之後，本書的最後一部分將聚焦於非綫性動力學和復雜係統在各個領域的實際應用。我們將深入探討： 物理學： 從湍流的建模到相變的研究，非綫性動力學提供瞭理解許多經典物理現象的新視角。 生物學： 神經元發放模式、生態係統的種群動態、基因調控網絡的復雜性，都充滿瞭非綫性的奧秘。 經濟學與金融學： 市場波動、經濟危機、金融泡沫的産生，都可以從非綫性動力學的框架下得到更深刻的理解。 社會學與地理學： 城市擴張模式、人群行為的湧現、社會網絡的傳播動力學，都展現齣復雜係統的特性。 工程學： 控製係統設計、故障診斷、信號與信息的處理（此處並非直接涉及“振動信號處理”書籍內容，而是從更廣闊的視角探討非綫性與工程的聯係），都需要對非綫性行為有深刻的認識。 本書的最終目標是賦予讀者一種新的思維方式，一種能夠識彆和分析隱藏在復雜世界背後的普適性規律的能力。我們希望通過對“混沌之舞”的探索，激發讀者對科學、技術和社會現象的更深層次的好奇心和洞察力。無論您是學生、研究人員，還是對世界充滿好奇的求知者，本書都將為您打開一扇通往非綫性與復雜性迷人領域的大門。我們將共同學習如何從錶麵的混亂中發掘秩序，從簡單的相互作用中理解復雜的湧現，並最終以一種全新的、更具穿透力的眼光來審視我們所處的世界。

評分☆☆☆☆☆

我是一位剛入行的機械工程師，在設備維護和故障排查方麵，我常常感到力不從心。很多時候，我們隻能依靠經驗來判斷問題，但這種方式效率低下且容易齣錯。當我瞭解到有“振動信號處理”這本書時，我看到瞭一個學習新技能、提升工作效率的機會。我希望這本書能夠提供一個循序漸進的學習路徑，從最基礎的振動理論入手，逐步深入到各種信號處理技術。我特彆關注書中是否會講解如何有效地采集高質量的振動數據，以及如何對這些數據進行初步的清理和整理，例如去除異常值、進行基綫校準等。此外，我對於如何從原始的振動信號中提取齣與設備健康狀態相關的關鍵特徵，比如振幅、頻率、相位信息，以及一些更復雜的指標，例如均方根值（RMS）、峭度、峰度等，也非常感興趣。如果書中能夠提供一些實用的圖錶和公式，幫助我理解這些特徵的物理意義，那就太好瞭。我期望這本書能夠讓我快速掌握振動信號分析的基本方法，從而更自信、更準確地進行設備故障的早期預警和診斷。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計簡潔大方，封麵上“振動信號處理”幾個字以一種沉穩的藍色呈現，背景則是一幅抽象的、仿佛代錶著復雜波形圖案的暗色調圖像。我最初是被這個名字吸引的，因為我在工作中經常會遇到設備故障的診斷問題，而振動信號是其中非常重要的一環。我希望這本書能給我提供一套係統性的方法論，從信號的采集、預處理，到特徵提取和故障模式識彆，能夠有一套清晰的流程指導。我特彆關心書中是否會詳細講解傅裏葉變換、小波變換等在振動分析中的具體應用，以及如何從時域、頻域、時頻域等不同角度去理解和分析信號。我期待書中能有大量的實際案例，比如不同類型機械設備（如電機、齒輪箱、軸承）在不同故障狀態下的典型振動特徵，以及如何通過這些特徵來準確判斷故障的性質和嚴重程度。此外，書中對於一些先進的信號處理技術，例如盲源分離、譜減法在噪聲去除方麵的應用，我也希望能有深入的介紹和演示。總而言之，我希望這本書能夠成為我解決實際工程問題的一本得力助手，能夠幫助我更有效地進行設備狀態監測和故障診斷，從而提高設備的可靠性和運行效率。

評分☆☆☆☆☆

在我的學習生涯中，我曾接觸過不少關於信號處理的書籍，但大多側重於通用性的理論，對於特定領域的應用，尤其是像振動這樣與機械工程緊密相關的領域，往往介紹得不夠深入。我注意到“振動信號處理”這個書名，立刻覺得它可能正是我所需要的。我非常希望這本書能夠彌補我在振動分析應用方麵的知識空白。我期待書中能詳細介紹如何針對不同類型的機械係統（例如鏇轉機械、往復式機械、結構件等）建立相應的振動模型，以及如何從這些模型齣發，去理解和解釋觀測到的振動信號。此外，我也對書中關於先進信號處理技術的介紹非常感興趣，比如如何利用譜分析技術來識彆和量化周期性、隨機性以及瞬態的振動成分，以及如何通過數字濾波技術來去除不必要的噪聲乾擾，凸顯齣故障特徵。這本書是否能夠提供關於振動數據分析的軟件工具的使用指南，比如MATLAB、LabVIEW等，也是我非常關注的一點。總而言之，我希望這本書能夠幫助我建立起一個完整、深入的振動信號處理知識體係，並具備獨立解決實際工程問題的能力。

評分☆☆☆☆☆

我是在一次技術交流會上偶然聽到有人提及這本書的，當時那位工程師用非常肯定的語氣推薦瞭它，說這本書“寫透瞭”振動信號處理的精髓。這句話勾起瞭我的好奇心，因為我一直覺得自己在振動分析方麵雖然有所涉獵，但總感覺缺乏一種“融會貫通”的感覺，很多時候隻能觸及皮毛。我希望這本書能像一位經驗豐富的老師傅，能夠把那些看似晦澀難懂的數學原理，用通俗易懂的方式講解清楚，並將其與實際的工程應用緊密結閤。我尤其期待書中對一些經典振動分析方法的深入探討，比如模態分析在結構動力學研究中的作用，以及如何利用它來理解和預測結構的振動響應。同時，我也對書中關於故障診斷的策略和算法很感興趣，比如如何構建一個有效的故障診斷體係，如何選擇閤適的特徵參數，以及如何利用機器學習等方法來提升診斷的準確性。如果書中還能包含一些關於數據采集設備的選擇、安裝和校準的建議，那就更完美瞭。我希望這本書不僅僅是理論的堆砌，更能提供實操性的指導，讓我能夠真正地將振動信號處理的知識應用到我的工作中。

評分☆☆☆☆☆

我一直對如何從看似雜亂無章的信號中提取有價值的信息感到著迷，而振動信號處理無疑是這方麵的一個絕佳的切入點。我希望這本書能夠提供一個深入且全麵的視角，讓我理解振動現象背後的物理原理，以及如何利用數學工具來揭示這些現象。我特彆期待書中能夠詳細闡述一些先進的信號分析技術，比如經驗模態分解（EMD）及其變種在非綫性、非平穩信號分析中的應用，以及如何利用它來識彆和隔離信號中的不同模態成分。同時，我也對書中關於故障診斷策略的討論很感興趣，比如如何構建一個多層次的診斷框架，如何結閤多種分析方法來提高診斷的魯棒性和準確性。如果書中能夠包含一些關於振動信號采集的噪聲抑製技術，以及如何利用信號處理方法來補償傳感器和采集係統帶來的誤差，那將是錦上添花。我希望這本書不僅能讓我掌握處理振動信號的實用技巧，更能讓我對振動現象本身有一個更深刻的理解，從而能夠更富有創造性地解決工程難題。