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出版者:华南理工大学出版社

作者:缪桂韶编

出品人:

页数:224 页

译者:

出版时间:2000年8月1日

价格:15.0

装帧:平装

isbn号码:9787562314974

丛书系列:

图书标签:

• 橡胶
• 配方
• 设计
• 材料科学
• 高分子
• 工业橡胶
• 橡胶制品
• 配混技术
• 硫化
• 性能优化
• 应用

机械动力学与振动分析 一本深入探索物理世界奥秘的专著 作者：[此处留空，或填写一个虚构的资深教授姓名] 出版信息： [此处留空，或填写一个虚构的知名学术出版社名称] --- 丛书导言 在工程科学的宏大叙事中，对运动、力以及系统响应的精确理解是构建一切复杂机械系统的基石。《机械动力学与振动分析》一书正是立足于这一核心需求，旨在为高等工科教育、专业研究人员以及一线工程师提供一个全面、深入且极具实用性的理论与应用框架。 本书并非专注于材料的微观结构或化学反应，而是将焦点投向了宏观的机械运动规律——物体如何在外力作用下运动，系统如何对扰动做出响应，以及如何预测和控制这种动态行为。 --- 第一部分：基础动力学原理与运动学（Kinematics） 本部分旨在为读者打下坚实的数学与物理基础，为后续复杂的动力学分析做好准备。 第一章：质点动力学基础回顾与深化 本章从牛顿运动定律出发，系统梳理了瞬时速度、加速度的矢量表示法。重点引入了空间坐标系的变换，包括笛卡尔坐标系、柱坐标系、球坐标系以及更具工程意义的自然坐标系（法向和切向加速度）。我们详细探讨了瞬时旋转中心（ICR）的概念及其在平面机构运动分析中的应用，特别关注了瞬时速度和加速度的求解，而非仅仅是位移的描述。 第二章：刚体运动学：平动、定轴转动与平面运动 刚体动力学是机械系统的核心。本章细致区分了刚体在三维空间中的运动分类：纯平动、绕固定轴的转动。随后，将重点放在工程中最常见的——平面运动（既有平动又有转动）。引入了科里奥利加速度（Coriolis Acceleration）的概念，这是分析连杆机构、凸轮机构等复杂运动轨迹的关键。通过大量的几何约束分析，确保读者能熟练建立运动方程的初始形式。 第三章：相对运动分析与非惯性系下的动力学 工程实践中，许多系统（如旋转机械内部的部件、飞机上的传感器）的分析必须在加速或旋转的参考系中进行。本章专门针对相对运动进行深入剖析，系统推导了相对速度和相对加速度的复杂关系。随后，引入了惯性力（如科里奥利力和离心力），展示了如何在旋转坐标系中应用“广义牛顿定律”进行受力分析，为后续的刚体动力学分析奠定基础。 --- 第二部分：刚体动力学（Kinetics）与能量方法 本部分从力的角度切入，分析物体如何因受力而产生运动，并引入更高效的能量与冲量方法。 第四章：刚体动力学的微分方程 这是动力学的核心。本章详细推导了欧拉-拉格朗日方程在刚体运动中的应用。重点讲解了如何计算刚体的惯性张量（Moment of Inertia Tensor），以及如何应用欧拉刚体动力学方程，特别是对于绕重心旋转的运动分析。我们将使用矩阵形式来处理三维空间中的刚体动力学问题，强调了主惯性轴的概念及其在简化计算中的重要性。 第五章：冲量与动量原理的应用 对于瞬时冲击、碰撞或制动过程，微分方程求解往往过于繁琐。本章侧重于冲量-动量定理，分析动量在碰撞前后的变化，并引入了恢复系数（Coefficient of Restitution）来处理弹性与非弹性碰撞问题。对于旋转体的角动量分析，本章提供了计算复杂机构在短时间内速度突变时的实用工具。 第六章：功、功率与能量方法（Lagrangian Formulation） 能量守恒原理是解决复杂系统动力学问题的强大武器。本章详细阐述了虚功原理，并全面引入拉格朗日方程（Lagrange's Equations of the Second Kind）。拉格朗日量 $L = T - V$（动能 $T$ 减去势能 $V$）的使用极大地简化了具有约束的多自由度系统的运动方程的建立过程，特别适用于复杂机械结构和机器人学的前期建模。 --- 第三部分：振动分析（Vibration Analysis） 本部分是理解机械系统稳定性和可靠性的关键，专注于系统对外部或内部扰动的周期性响应。 第七章：单自由度系统（SDOF）的自由振动 系统地介绍了无阻尼和有阻尼的单自由度系统的特性。推导了系统的固有频率 $omega_n$ 和阻尼比 $zeta$ 的概念及其物理意义。详细分析了过阻尼、临界阻尼和欠阻尼情况下系统的自由响应特性，并展示了对数衰减率的实际测量方法。 第八章：单自由度系统的强迫振动与共振 本章探讨系统在外部周期性激励（如旋转部件的不平衡力）作用下的响应。重点分析了稳态响应的幅值比和相位角，并深入剖析了共振现象的形成机制、危害，以及如何通过设计手段（如改变固有频率、引入附加阻尼）来避免或减轻共振影响。针对旋转机械的不平衡激励，本章提供了精确的稳态解法。 第九章：多自由度系统（MDOF）的振动分析 工程系统大多是多自由度的。本章引入了系统的质量矩阵 $[M]$、刚度矩阵 $[K]$ 和阻尼矩阵 $[C]$。通过求解特征值问题（即著名的“固有值问题”），推导出系统的固有频率和主振型（Mode Shapes）。详细讲解了模态分析的原理，即如何将复杂的 MDOF 运动分解为一系列相互独立的 SDOF 系统的叠加。 第十章：连续体振动与模态分析的工程应用 将焦点从离散质量系统扩展到连续体，如梁、杆和板。本章介绍了欧拉-伯努利梁和铁木辛柯梁的振动微分方程，并展示了边界条件对固有频率的影响。最后，本章将理论与现代工程实践相结合，详细介绍了模态测试（Modal Testing）的原理、数据采集和频响函数的解释，这是在实际设备中识别和诊断振动问题的核心技术。 --- 第四部分：高级主题与应用展望 第十一章：非线性振动与随机激励 许多实际系统（如大变形的结构、接触非线性）无法用线性模型精确描述。本章介绍了非线性系统的基本概念，如跳频现象和锁相环。随后，深入探讨了随机激励下的系统响应分析，包括功率谱密度（PSD）和均方根（RMS）响应的计算，这对于评估复杂环境（如地震、风荷载）下的结构安全性至关重要。 第十二章：旋转机械动力学与动力吸振器 本章聚焦于旋转系统的特殊挑战。讨论了转子动力学中的动力不平衡响应、临界转速的概念。最后，详细介绍了几种重要的主动与被动控制装置，如调谐质量阻尼器（TMD）的设计原理，以及如何利用动力吸振器将特定频率的振动能量转移到附加系统上进行耗散。 --- 总结 《机械动力学与振动分析》致力于提供一个从基础运动学到高级振动控制的完整学习路径。全书强调理论的严谨性与工程应用的有效性之间的平衡，通过详尽的数学推导、丰富的例题和对现代仿真工具（如有限元分析基础）的理论衔接，确保读者不仅能“计算”结果，更能“理解”物理现象背后的深层机制。本书是所有致力于设计、分析和优化动态机械系统的工程师和研究人员不可或缺的工具书。

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这本书的纸张质量非常好，印刷清晰，文字的排版也使得阅读过程非常流畅，这对于一本技术性很强的书籍来说至关重要。我是一名从事橡胶助剂研发的工程师，我们工作的核心就是不断开发出能够改善橡胶性能、降低生产成本的新型助剂。因此，我非常希望能够从这本书中了解橡胶配方设计者在选择和使用各种助剂时所遵循的原则和考量。比如，在配制耐油性橡胶时，如何选择合适的防老剂和增塑剂，才能在提高耐油性的同时，最大程度地减少对橡胶弹性和强度的影响？在制备高强度、高耐磨性的橡胶时，如何科学地搭配不同种类和粒径的填料，以及如何进行填料的表面处理，以达到最佳的协同效应？我期待这本书能够为我提供更深入的关于助剂协同作用的分析，以及不同助剂在橡胶配方中的“角色扮演”说明，这将极大地帮助我更好地理解我们的产品如何影响最终的橡胶性能，并为我们未来的助剂研发提供更明确的方向。

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这本书的封面设计非常简洁大气，但内容却透露出一种深厚的专业底蕴，这让我对它充满了好奇。我是一名在轮胎行业工作的技术人员，深知橡胶配方设计对于轮胎性能的重要性。一条高性能的轮胎，需要平衡抓地力、耐磨性、燃油经济性和舒适性等多个方面，而这些都直接取决于配方。我希望这本书能够提供一些关于如何优化轮胎橡胶配方，以提升这些关键性能的方法。例如，如何利用高分散性白炭黑来降低轮胎的滚动阻力，同时又不牺牲湿地抓地力？如何选择合适的硫化体系来控制轮胎的使用寿命和耐磨性？书中是否会包含一些关于新型橡胶材料（如官能化橡胶、可降解橡胶等）在轮胎配方中的应用案例？我非常期待能够从这本书中学习到更前沿的配方设计理念和技术，从而为我日后的工作提供更坚实的理论支持和实践指导。

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这本书的内容布局和章节划分看起来相当合理，目录信息也很详细，这让我对接下来的阅读充满了期待。我是一位对新材料应用非常关注的工程师，尤其在新能源汽车领域，对橡胶材料的性能要求越来越高。例如，电池包的密封件需要具备优异的耐电解液性能和阻燃性，轮胎需要具备更好的抓地力和更低的滚动阻力，悬挂系统则需要更好的减震性能和耐久性。我希望这本书能够提供一些关于如何设计满足这些特殊需求的橡胶配方的方法论。我特别关注那些关于“功能性”橡胶配方的内容，比如如何通过添加导电填料来制备抗静电橡胶，或者如何通过引入特殊交联剂来提高橡胶的耐高温性能。而且，我一直认为，一个优秀的配方设计者，不仅要懂化学，更要懂物理，懂材料的加工工艺，懂产品的最终应用。我希望这本书能够将这些不同领域的知识融会贯通，为我提供一个更全面的视角。

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当我拿到这本书的时候，首先被它的封面设计所吸引，那种简洁而专业的风格，一下子就抓住了我的眼球。我是一名在橡胶行业做了多年的技术员，平时的工作主要围绕着橡胶制品的生产和质量控制。虽然我不是直接做配方设计的，但对于配方的科学性和稳定性有着非常直接的感受。很多时候，生产线上会出现一些意想不到的问题，比如硫化速度不稳定、制品出现气泡或者粘结不良等等，这些都可能与配方中的某些组分比例不当或者原料性能波动有关。我希望这本书能让我从一个更宏观、更理论的角度去理解橡胶配方是如何构成的，以及每个组分在其中扮演着什么样的角色。特别是对于那些常用的橡胶助剂，比如促进剂、防老剂、填充剂等等，它们的作用机理到底是什么？在不同的应用场景下，又应该如何选择和调整它们的用量？这本书的篇幅看起来相当可观，我期待里面能够有详细的分析，甚至是一些典型的配方案例，让我能够对照着去学习和理解。对我来说，能够更深入地理解配方背后的逻辑，对于我解决生产中的实际问题，提高产品质量，将非常有帮助。

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这本书的印刷质量真的没话说，纸张的触感和油墨的颜色都非常舒服，拿在手里就有一种沉甸甸的学术感。我从事橡胶材料的加工已经有十几年了，从最初的简单混合到现在的精细化配方，每一步都离不开对橡胶分子结构、交联机制以及各种助剂作用的深入理解。我最想在这本书里找到的是关于“高性能”橡胶配方设计的精髓。比如，如何设计出在极端温度环境下依然保持良好弹性的橡胶，或者如何在保持高强度的同时，还能大幅度降低材料的密度，以满足轻量化的需求。现在很多新兴领域，比如电动汽车的密封件、航空航天的减震部件，都对橡胶材料提出了越来越高的性能要求，传统的配方设计方法可能已经难以应对。我希望这本书能够提供一些前沿的理论指导，告诉我如何利用新型的合成橡胶、纳米填料或者特殊的交联体系来突破现有技术的瓶颈。我尤其关注那些关于配方优化和性能预测的章节，如果能有详细的数学模型或者仿真方法来指导配方调整，那将是对我工作极大的帮助。毕竟，每一次的实验都需要投入大量的时间和成本，能够通过科学的预测来减少无效的尝试，是非常宝贵的。

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这本书的装订非常牢固，每一页都感觉很结实，不会轻易脱页，这对于经常翻阅的专业书籍来说是至关重要的。我之前在学习橡胶加工工艺的时候，就接触过一些关于配方的基础知识，知道配方的好坏直接决定了产品的最终性能。但真正要自己去设计一个满足特定需求的配方，却感到无从下手。我希望能在这本书里找到一些系统性的指导，比如如何根据产品的应用环境（高温、低温、腐蚀性介质等）来选择合适的橡胶基材和助剂；如何通过调整填料的种类和用量来提高材料的强度和硬度，同时又不至于过度牺牲橡胶的弹性；以及如何优化硫化体系，以获得最佳的交联密度和物理机械性能。此外，我对于那些能够提高橡胶材料的再生利用性的配方设计方法也很好奇，毕竟在当前环保意识日益增强的背景下，可持续发展是一个非常重要的话题。这本书的厚度和内容看起来非常扎实，我希望它能为我揭示橡胶配方设计的“秘诀”，让我能够更自信地应对实际工作中的挑战。

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这本书的包装设计相当有质感，深沉的颜色搭配烫金的字体，一看就知道是本专业的书籍。翻开扉页，那种纸张的厚实感和印刷的清晰度都让我觉得物超所值。我本身是做橡胶制品研发的，平时工作中接触到的各种高分子材料和助剂种类繁多，想要找到一个最优的配方组合，常常需要大量的实验数据和理论支撑。我一直对橡胶配方的系统性研究很感兴趣，特别是如何通过调整各种组分的比例来达到特定的性能要求，例如耐磨性、耐候性、弹性和抗撕裂强度等等。在实际工作中，我常常会遇到一些棘手的问题，比如在提高橡胶的硬度时，弹性会随之下降，或者在提升耐油性时，又会牺牲掉一部分的耐热性。这些看似矛盾的性能指标，究竟有没有系统的方法去权衡和解决？我希望这本书能够为我提供一些清晰的思路和实用的方法论，让我不再是单凭经验和试错来摸索，而是能够基于科学原理，更高效、更精准地进行配方设计。而且，我一直认为，一个好的配方，不仅仅是材料的堆砌，更是一种对橡胶材料内在规律的深刻理解和巧妙运用。这本书的厚度也让我对它的内容量充满了期待，相信里面一定涵盖了许多深入的理论分析和丰富的案例研究。

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拿到这本书，我立刻被它厚实的页数和清晰的字体所吸引，这表明作者在内容上一定下了不少功夫。我是一位在橡胶制品行业摸爬滚打了二十多年的老技师，从最基础的炼胶、压延到后来的注塑、挤出，接触过各种各样的橡胶配方。虽然我对很多配方都很熟悉，但说实话，对于它们背后的原理，有时候也只是知其然，不知其所以然。比如，为什么同样是炭黑，不同牌号的炭黑会对橡胶的力学性能产生如此大的影响？为什么有时候加入少量的增塑剂，反而会使橡胶的硬度上升？我希望这本书能够为我深入浅出地解答这些疑问，让我能够从更本质的层面去理解橡胶配方的科学性。特别是关于那些在特定环境下（如高低温、高压、化学腐蚀等）表现优异的橡胶配方，如果能有详细的设计思路和案例分析，那对我来说将是无价之宝。我非常期待能在这本书中找到一些突破性的观点，帮助我提升在配方理解和应用上的能力。

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这本书的整体风格显得非常专业和严谨，从书本的厚度和内容的深度来看，作者一定付出了巨大的努力。我是一名对橡胶材料应用充满热情的业余爱好者，虽然我的工作并非直接与橡胶相关，但我一直对橡胶材料的神奇之处感到着迷。我尤其想在这本书中了解橡胶配方的“艺术性”——如何在遵循科学原理的同时，加入一些创造性的思维，去设计出独具特色的橡胶产品。例如，如何通过巧妙地组合不同的橡胶胶种，来实现单一胶种难以达到的综合性能？如何利用一些非传统的填充材料或者改性剂，来赋予橡胶新的功能，比如导热性、导电性，甚至是自修复能力？我也很想知道，在面对一些非常规的性能要求时，配方设计者是如何进行“头脑风暴”和“实验验证”的。我希望这本书能够打开我认识橡胶配方设计的另一个维度，让我看到它不仅仅是化学的堆砌，更是一种融合了科学、工程和创意的智慧结晶。

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这本书的排版和字体都非常清晰，阅读起来眼睛不容易疲劳，这是我选择专业书籍时非常看重的一点。我是一名正在学习高分子材料专业的学生，对橡胶的性能及其影响因素非常感兴趣，希望通过阅读这本专业书籍，能够系统地学习橡胶配方的设计原理和方法。我了解橡胶的性能受到很多因素的影响，比如橡胶的种类、填料的粒径和表面处理、硫化体系的选择等等，而这些因素的组合又构成了成千上万种可能的配方。我特别想了解的是，在设计一个全新的橡胶配方时，应该遵循一个什么样的逻辑流程？是从宏观的性能要求出发，还是先确定基础的胶种和填料？另外，书中是否会介绍一些常用的橡胶测试方法，以及如何通过这些测试结果来反馈和修正配方？我对那些能够提升橡胶耐磨性、耐候性以及动态力学性能的配方设计技巧尤其感兴趣，因为这些性能在很多工程应用中都是至关重要的。我希望这本书能够为我打下坚实的理论基础，让我能够为未来的科研工作做好准备。

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