機械振動學

本書根據高等學校工科非力學專業教學指導分委員會的振動力學課程教學基本要求，詳細介紹了各種機械振動現象的機理，機械振動力學的基本理論和應用研究與方法，並對相關教學內容進行重新編排和調整，注重理論聯繫實際，重點引入了專題應用內容。本書內容豐富，概念清晰，論述系統性強。全書共分7章，主要包括有緒論、機械振動運動學、單自由度系統的振動、兩自由度系統的振動、多自由度系統的振動、彈性體的振動和機械振動系統計算機仿真及其應用以及附錄等內容。本書力求做到結構緊湊，語句簡明，通俗易懂，突現石油機械中的應用特色，便於教學和自學。本書可作為高等院校，特別是石油院校機械類等學科高年級本科生和相關專業的碩士研究生的教材以及少學時教學的教材，也可供有關工程技術人員參考。 ^[2] 

目錄

序

前言

0緒論

0.1機械振動

0.2機械振動學內容與振動系統

模型

0.2.1離散振動系統與連續振動

系統

0.2.2線性振動系統與非線性振動

系統

0.2.3確定性振動系統與概率性振動

系統

0.2.4單自由度機械振動系統與

多自由度機械振動系統

0.3激勵與響應

0.4機械振動問題及其解決方法

0.4.1機械振動問題

0.4.2機械振動問題的解決方法

1機械振動運動學

1.1概述

1.1.1機械振動的概念

1.1.2機械振動的分類

1.2簡諧振動及其表示方法

1.2.1簡諧振動及其特徵

1.2.2簡諧振動的矢量表示法和

複數表示法

1.2.3簡諧振動的合成

1.3非簡諧週期振動的諧波

分析

1.4非週期振動的頻譜分析

*1.5隨機振動的統計分析法

習題

2單自由度系統振動

2.1概述

2.2單自由度系統無阻尼自由

振動

2.2.1振動特性的討論

2.2.2扭轉振動

2.2.3計算機械振動系統固有頻率的

其他方法

2.3單自由度系統有阻尼自由

振動

2.3.1阻尼的作用與分類

2.3.2系統的動力學模型和運動

微分方程

2.3.3衰減振動特性的討論

2.4單自由度系統受迫振動

2.4.1簡諧激振力引起的受迫振動

2.4.2週期激振力引起的受迫振動

2.4.3任意激振力引起的受迫振動

*2.5單自由度系統振動應用

專題

2.5.1等效黏性阻尼

2.5.2振動的隔離

2.5.3軸的臨界轉速

習題

3兩自由度系統振動

3.1概述

3.2兩自由度系統的自由振動

3.2.1系統的運動微分方程

3.2.2固有頻率和主振型

3.2.3系統對初始條件的響應

3.2.4振動特性的討論

3.2.5主振型的正交性

3.3兩自由度系統的受迫振動

3.3.1系統的運動微分方程

3.3.2振動特性的討論

*3.4兩自由度系統振動應用

專題——動力減振器

3.4.1無阻尼動力減振器

3.4.2有阻尼動力減振器

習題

4多自由度系統振動

4.1多自由度系統運動方程

的建立

4.1.1拉格朗日法

4.1.2作用力方程與影響係數法

4.1.3位移方程與柔度影響係數法

4.2多自由度系統的固有頻率

和主振型

4.2.1固有頻率

4.2.2主振型

4.2.3主振型的正交性

4.3多自由度系統運動方程的

模態分析法

4.3.1慣性耦合與彈性耦合

4.3.2模態矩陣

4.3.3模態座標及正則座標

4.3.4用模態分析法求系統動力

響應

4.4多自由度系統的數值方法

4.4.1瑞利法

*4.4.2裏茨法

4.4.3鄧柯萊法

4.4.4霍爾茲法

4.4.5矩陣迭代法

4.4.6傳遞矩陣法

*4.5多自由度系統振動應用

專題

4.5.1多自由度系統振動系統分析

實例一

4.5.2多自由度系統振動系統分析

實例二

習題

5彈性體振動

5.1概述

5.2杆的縱向振動

5.2.1運動方程

5.2.2固有頻率和主振型

5.3均質等截面圓軸的扭轉

振動

5.3.1運動方程

5.3.2固有頻率與主振型

5.4梁的橫向彎曲自由振動

5.4.1運動方程

5.4.2固有頻率和主振型

5.5梁的橫向彎曲受迫振動

5.5.1主振動的正交性

5.5.2用模態分析法求梁的動力

響應

*5.6彈性體振動應用專題

5.6.1傳遞矩陣法在彈性體中的

應用

5.6.2弦的橫向振動

5.6.3薄板的自由振動

5.6.4矩形薄板彎曲的自由振動

習題

*6機械振動系統的計算機仿真

及其應用

6.1概述

6.1.1系統

6.1.2模型

6.1.3仿真

6.2機械振動系統仿真研究的

一個實例

6.3連續機械振動系統數字仿

真的基本算法

6.3.1連續模型的拉普拉斯變換

6.3.2連續模型傳遞函數描述

6.3.3連續模型的狀態空間描述

6.3.4數值積分法

6.3.5歐拉法

6.3.6梯形法

6.3.7龍格庫塔法

6.4機械振動系統仿真應用

實例

習題

附錄

附錄A預備知識——動力學普遍

方程、拉格朗日方程

附錄B拉普拉斯變換表

附錄C數值積分

參考文獻 ^[2]