齿轮手册（下册） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:机械工业出版社

作者:熊万武

出品人:

页数:1186

译者:

出版时间:1999-3-1

价格:128.00元

装帧:精装(无盘)

isbn号码:9787111016977

丛书系列:

图书标签:

• 机械设计
• 齿轮
• 机械工程
• 工业工程
• 机械传动
• 齿轮设计
• 齿轮加工
• 工程技术
• 机械制造
• 参考手册

好的，这是一本名为《结构动力学基础与应用》的图书简介，内容详尽，不包含《齿轮手册（下册）》中的信息。 --- 《结构动力学基础与应用》 导言：理解动态世界的基石 在现代工程领域，从宏伟的桥梁、高耸的摩天大楼，到精密制造的航空航天器和高速运行的机械系统，结构所承受的载荷往往是时变和动态的。如果仅停留在静态力学层面进行分析，将无法准确预估结构在地震、风荷载、冲击、高速旋转或往复运动中可能出现的疲劳、失稳甚至灾难性破坏。 《结构动力学基础与应用》旨在为工程技术人员、科研人员以及高年级本科生和研究生提供一套系统、深入且实用的结构动力学理论框架和应用方法。本书不仅仅是理论的堆砌，更是连接经典力学、材料科学与现代工程实践的桥梁。我们期望读者在阅读完本书后，能够清晰地理解结构的固有特性，准确判断外部激励对结构的影响机制，并能设计出具有更高安全裕度和运行可靠性的工程系统。 第一部分：理论基石——单自由度系统的动力学响应 本书的开篇部分专注于建立结构动力学的最基本单元：单自由度（SDOF）系统。这是理解复杂多自由度系统和连续体动力学的基础。 第一章：单自由度系统的运动方程与基本概念 本章详细阐述了牛顿第二定律在弹性、阻尼系统中的应用，导出了精确的运动微分方程。我们深入探讨了自由振动的概念，定义了固有频率 ($omega_n$) 和阻尼比 ($zeta$) 这两个至关重要的系统参数。通过对临界阻尼、过阻尼和欠阻尼的详细分析，读者将掌握如何根据系统的物理特性来量化其振动特性。 第二章：单自由度系统的自由振动响应 本章重点分析了在无外部激励下的系统衰减过程。对于欠阻尼系统，我们将推导出对数衰减率，并展示如何通过实验测量（如自由落体或敲击试验）来反演系统的固有频率和阻尼比。同时，本章也引入了模态分析的初步概念，强调固有频率在结构识别中的核心地位。 第三章：单自由度系统的受迫振动与谐响应 这是动力学分析的核心环节。本章系统地研究了在周期性激励（如机器不平衡力或风引起的脉动）作用下的稳态响应。我们详细推导了频率响应函数（FRF），并重点讨论了共振现象。通过引入放大系数和相角的概念，读者将学会如何评估系统在特定工作频率下的安全性。内容涵盖了静力位移、动荷载系数以及相位滞后的精确计算。 第四章：任意荷载下的瞬态响应分析 对于非周期性或瞬态冲击载荷（如爆炸、车辆碰撞或瞬间启动载荷），本章介绍了求解瞬态响应的两种主要方法：卷积积分法（Duhamel积分）和拉普拉斯变换法。我们不仅提供了严格的数学推导，更侧重于其实际应用，特别是如何处理单位脉冲响应函数（脉冲响应函数）来合成复杂载荷下的总响应。 第五章：能量法与耗散 本章从能量的角度重新审视振动问题。我们分析了系统中的动能、应变能和耗散能，并导出了系统的能量平衡方程。这为理解阻尼的本质——能量的不可逆耗散过程——提供了新的视角，并为后续的模态分析中的能量分布计算奠定了基础。 第二部分：多自由度系统的复杂性与模态理论 将单自由度的简化模型扩展到具有多个互相耦合的自由度的真实结构，是结构动力学从基础迈向工程应用的关键一步。 第六章：多自由度系统的运动方程推导 本章运用拉格朗日方程和牛顿-欧拉法，系统地推导了多自由度系统的微分方程组。重点在于理解质量矩阵（M）、刚度矩阵（K）和阻尼矩阵（C）的物理意义和计算方法。本章详细区分了质量的分布效应和刚度的耦合效应。 第七章：无阻尼系统的自由振动与模态分析 本章是模态理论的基石。我们探讨了齐次微分方程的解，推导出了特征值问题（$[mathbf{K} - omega^2 mathbf{M}]oldsymbol{phi} = mathbf{0}$）。详细讲解了如何求解固有频率（特征值）和特征向量（振型）。振型分析是后续所有模态方法的基础，本书对不同振型的物理图像进行了深入剖析，特别是对梁、桁架结构的模态形状进行了可视化解释。 第八章：模态正交性与坐标变换 本章阐述了模态理论的强大之处——模态正交性。利用质量矩阵和刚度矩阵相对于特征向量的正交性，我们实现了运动方程的解耦，将复杂的耦合微分方程组转化为了易于处理的模态坐标下的独立单自由度系统。本章详细演示了如何通过模态坐标变换来简化系统的动力学求解过程。 第九章：含阻尼多自由度系统的响应分析 对于实际工程系统，阻尼不可忽略。本章探讨了系统阻尼矩阵的处理方式。重点介绍了工程中常用的瑞利阻尼（Rayleigh Damping）模型，并分析了它在模态求解中的局限性。随后，引入了更精确的复模态分析方法，用于处理非比例阻尼系统，使响应分析更加贴近真实世界。 第三部分：高级应用与数值方法 本部分将理论知识应用于更复杂的实际问题，并介绍了解决大规模结构动力学问题的数值工具。 第十章：结构的频率响应与模态叠加法 本章将无阻尼或比例阻尼的多自由度系统置于谐波激励下，详细讲解了模态叠加法（Mode Superposition Method）的实施步骤，这是有限元分析软件中最常用的动力学求解方法之一。内容包括如何计算每个模态下的受力、位移响应，以及如何通过模态能量贡献来确定参与响应的有效模态数。 第十一章：瞬态响应的数值求解 对于复杂的瞬态问题，解析解往往不可行。本章系统介绍了时间积分的数值方法，包括中心差分法（Central Difference Method）和Newmark-$eta$ 法。我们深入比较了这些方法的稳定性和精度，并讨论了显式和隐式积分方案的选择准则，为进行非线性动力学分析铺平道路。 第十二章：随机振动分析基础 在许多实际工程背景下（如风致振动、地震激励），载荷是随机过程。本章引入了随机过程理论，包括功率谱密度函数（PSD）的概念。本章的核心是推导并应用均方根响应（RMS）方法，用于计算结构在随机载荷作用下的统计响应，如峰值因子和疲劳损伤的初步评估。 第十三章：几何非线性和接触动力学 当结构变形达到一定程度，或者涉及部件之间的碰撞时，几何非线性变得不可忽视。本章介绍了P-Delta效应在分析中的引入，以及在有限元框架下处理大变形和大应变对系统刚度的影响。同时，简要讨论了碰撞检测与冲击响应的建模技术。 结语：理论与实践的融合 《结构动力学基础与应用》的最终目标是培养读者独立解决复杂工程动力学问题的能力。本书的特色在于： 1. 严谨的数学推导与清晰的物理图像相结合：确保读者不仅“知道怎么做”，更“理解为什么”。 2. 丰富的工程算例：穿插大量的实例，展示从输入数据（材料、几何）到最终动力学输出（最大应力、位移峰值）的完整流程。 3. 对现代工具的指导：虽然本书侧重于基本理论，但每章的结论都直接对应于主流有限元软件（如ANSYS, ABAQUS, SAP2000）的分析模块，使读者能高效地将理论知识转化为软件操作。 本书适合作为高等院校机械工程、土木工程、航空航天、车辆工程等相关专业的研究生教材或高年级本科生参考书，同时也是从事结构设计、振动控制、状态监测和故障诊断工程师的必备工具书。通过对本书内容的深入学习，读者将能够自信地应对工程领域日益严峻的动态挑战。

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