机械振动学
2011-8
冶金工业出版社
闻邦椿 等 著
211
《普通高等教育“十二五”规划教材：机械振动学（第2版）》是为高等院校机械类专业本科生编写的简明教材。首先论述机械振动的若干基本概念及其种类和特点；然后分别论述单自由度系统的自由振动和受迫振动及其应用，二自由度系统的自由振动和受迫振动及其应用，多自由度系统的振动及应用，单自由度非线性系统的振动；最后简要介绍振动的利用与控制。每章后附有一定量的思考题、习题及参考答案。 《普通高等教育“十二五”规划教材：机械振动学（第2版）》可作为高等院校机械工程类专业本科生的教材，也可供相关领域的科研与工程技术人员参考。
1概论1.1 人类生活及工程中的振动问题1.2 机械振动的分类及若干基本概念1.2.1 机械振动的分类1.2.2 振动系统的若干基本概念1.3 振动系统的简化及力学模型的建立1.3.1 自由度的概念1.3.2 振动系统力学模型的建立1.4 振动系统的物理参数（质量、刚度、阻尼与干扰力）及特性1.4.1 质量及其特征1.4.2 刚度及其特征1.4.3 阻尼及其特征1.4.4 干扰力（激振力）及其特征1.5 简谐振动及其表示法1.5.1 简谐振动的运动学特征1.5.2 简谐振动的表示法思考题2单自由度系统振动的理论及应用2.1 单自由度系统振动微分方程的建立2.1.1 纵向振动微分方程的建立2.1.2 扭转振动微分方程的建立2.1.3 微幅摆动微分方程的建立2.2 无阻尼单自由度系统的自由振动2.3 固有频率的计算2.3.1 静变形法2.3.2 能量法2.3.3 瑞利法2.4 等效质量与等效刚度2.4.1 等效质量2.4.2 等效刚度2.5 具有黏性阻尼单自由度系统的自由振动2.5.1 具有黏性阻尼的自由振动2.5.2 黏性阻尼对自由振动的影响2.6 无阻尼系统的受迫振动2.6.1 受迫振动的稳态振动2.6.2 受迫振动的过渡过程2.6.3 “拍振”现象2.7 具有黏性阻尼系统的受迫振动2.7.1 简谐激振的响应2.7.2 影响振幅的主要因素2.7.3 引起的受迫振动实例2.8 等效黏性阻尼2.8.1 简谐激振力在一个周期内做的功2.8.2 阻尼力在一个周期内所消耗的能量2.8.3 等效黏性阻尼2.9 非简谐周期激振的响应2.1 0非周期任意激振的响应2.1 1单自由度振动理论的工程应用2.1 1.1 单圆盘转子的临界转速2.1 1.2 隔振原理及应用2.1 1.3 单自由度系统的减振习题及参考答案3二自由度系统振动的理论及工程应用3.1 系统振动微分方程的建立3.1.1 应用牛顿第二定律建立系统振动微分方程式3.1.2 应用动静法（达伦培尔原理）建立系统振动微分方程式3.1.3 应用拉格朗日方程的方法建立系统振动微分方程式3.2 振动方程的一般形式及其矩阵表达式3.2.1 作用力方程的一般形式及其矩阵表达式3.2.2 位移方程的一般形式及其矩阵表达式3.3 耦联与质量矩阵3.3.1 弹性耦联和惯性耦联3.3.2 质量矩阵和惯性影响系数3.4 无阻尼二自由度系统的自由振动3.4.1 固有频率和主振型3.4.2 初始条件的响应3.5 无阻尼二自由度系统的受迫振动3.6 具有黏性阻尼二自由度系统的自由振动3.7 具有黏性阻尼二自由度系统的受迫振动……4.多自由度系统振动的理论及工程应用5.单自由度非线性系统的振动6.振动利用与振动控制参考文献
6 振动利用与振动控制 6.1 引言 研究振动的主要目的有两个：一是对有害的振动进行控制，控制系统工作时所产生的振动，以保证系统正常工作；二是对有益的振动进行利用，用来为人类生产与生活服务，并造福于人类。 在工业生产和人类的生活中，处处都有振动产生。而大多数情况下，振动都是有害的。当人们在乘坐汽车、地铁、舰船和飞机等交通工具时，都会感受到不同程度的振动，当这种振动超过一定值后，会使乘客产生不舒服甚至无法忍受的感觉。当各种机器运行时，例如，某矿井多绳提升机，由于其减速装置产生强烈振动，曾被迫降速减载运行，严重影响了该提升机的工作性能；露天矿用潜孔钻机冲击器的缸体，曾因冲击振动而导致缸壁产生纵向裂纹；风动凿岩机的高频冲击产生强烈的噪声，严重影响作业环境卫生和工人的健康。当发射卫星等航天器时，火箭发动机产生的强烈振动会传递到卫星上面，这对卫星里的精密仪器的安全极为不利，有可能导致精密仪器损坏。一些机械系统还有可能产生自激振动，例如飞机在飞行时，由于空气动力与结构弹性、惯性间的耦合，导致机翼发生颤振并迅速扩大，产生不稳定现象，甚至有时会出现灾难性破坏。对于具有驾驶室的机械设备，机械振动会引起驾驶室的板壳产生高频振动，会产生辐射噪声，造成操作环境恶化，降低操作者的工作效率。地震是自然界中比较常见的振动形式，它的威力巨大，强烈地震往往会造成整个震区内建筑物的彻底毁坏。这些都说明了机械振动对生产、生活的不良影响。随着科学的发展和技术的进步，人们对机械设备、交通工具和住宅等的可靠性、舒适性和寿命等指标的要求越来越高，而机械振动对这些指标的影响不容忽视。为了使振动能够达到不影响工程和人体健康的要求，有必要采取措施来抑制有害的机械振动。 另一方面，振动也是可以被利用的。在很多工艺过程中，振动起着特有的良好作用。例如，利用振动输送或筛分物料；利用振动可以减少物料的内摩擦及物料的抗剪强度，进行充填或将物料密实；利用振动还可降低松散物料对贯人物体的阻力，从而提高作业机械的生产率；利用振动可以提高物料在烘干箱内的干燥效率，节省能源；利用振动还可以完成破磨、粉碎、沉拔桩等各种工艺过程。因此，随着各种不同的工艺要求，就出现了各种类型的振动机械，如振动输送机、振动筛分机、振动装载机、振动捣实机、振动研磨机、振动落砂机、振动成形机、振动压路机、振动沉拔桩机、振动冷却机、振动脱水机、振动试验台、振动整形机、振动采油装置、振动按摩器、医用cT机和核磁共振机等，它们已经在不同的生产工艺过程与生活中发挥了重要作用。 ……
