工程振动理论与测试技术

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出版者:第1版 (2004年11月1日)
作者:贾启芬
出品人:
页数:523
译者:
出版时间:2004-11
价格:52.00
装帧:平装
isbn号码:9787040138412
丛书系列:
图书标签:
  • 工程振动理论
  • 工程振动
  • 振动理论
  • 振动测试
  • 机械工程
  • 结构动力学
  • 模态分析
  • 振动监测
  • 故障诊断
  • 实验技术
  • 工业应用
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具体描述

《工程振动理论与测试技术》内容丰富,通俗易懂,由浅入深,以务实为根本,既可作为高等工科院校研究生或力学专业本科生的工程振动理论与测试技术课程的教材或教学参考书,也适合于从事机械、航空、航天、船舶、车辆、建筑和水利等的工程技术人员参考。

《结构动力学基础与应用》 这是一本全面阐述结构动力学基本原理及其在工程领域广泛应用的著作。本书旨在为读者提供扎实的理论基础,并引导其掌握如何运用这些理论解决实际工程问题。 核心内容概览: 本书从结构动力学最基础的概念入手,逐步深入到复杂的理论模型和分析方法。 单自由度系统 (SDOF): 首先,我们将从最简单的结构动力学模型——单自由度系统出发,详细讲解其运动方程的建立,包括质量、阻尼和刚度的作用。通过对自由振动、受迫振动以及瞬态响应的深入分析,读者将理解系统固有频率、阻尼比等关键参数的物理意义,以及它们如何影响结构的动态行为。本书将涵盖多种激励形式,如简谐激励、任意激励以及冲击激励,并介绍求解这些问题的解析和数值方法。 多自由度系统 (MDOF): 随着问题的复杂化,我们将引入多自由度系统的概念。本书将详细介绍如何通过质量矩阵、阻尼矩阵和刚度矩阵来描述多自由度系统的动力学特性。我们将重点阐述模态分析的方法,包括如何求解系统的振动方程,提取系统的固有频率和振型。模态叠加法作为一种重要的分析手段,将被详细介绍,并展示其在求解复杂结构动态响应中的应用。 连续系统的动力学: 理论上,真实结构可以视为连续系统,由无限个自由度构成。本书将探讨如何将连续系统离散化为多自由度系统,以及如何使用偏微分方程来描述梁、板等连续结构的振动。我们将介绍特征函数法和数值方法(如有限元法)在处理连续系统动力学问题中的应用。 阻尼的建模与分析: 阻尼在结构动力学中扮演着至关重要的角色,它影响着结构的衰减特性和共振响应。本书将深入探讨不同类型的阻尼模型,包括瑞利阻尼、粘性阻尼、干摩擦阻尼等,并分析它们在结构动力学方程中的表现和影响。我们将讨论如何根据实验数据或理论分析来确定阻尼参数。 数值分析技术: 现代结构动力学分析离不开强大的数值计算工具。本书将详细介绍几种常用的时间域和频域数值求解方法,如Newmark法、Wilson-θ法、以及FFT(快速傅里叶变换)等。我们将探讨这些方法的原理、适用范围、精度和稳定性,并指导读者如何选择合适的方法来解决特定的工程问题。 结构动力学应用: 为了将理论与实践相结合,本书将展示结构动力学在多个工程领域的实际应用。这包括但不限于: 建筑工程: 分析高层建筑、桥梁等结构在地震、风荷载等动力作用下的响应。 机械工程: 研究发动机、转子系统、机械臂等部件的振动特性,以避免共振和提高性能。 航空航天工程: 分析飞行器在气动载荷、发动机振动等作用下的动态响应,确保结构的安全性和稳定性。 汽车工程: 优化车辆悬架系统、发动机支架等,提升乘坐舒适性和车辆性能。 本书的特色: 循序渐进的教学方法: 内容组织严谨,从基础到深入,确保读者能够逐步掌握复杂的概念。 丰富的理论推导: 详细的数学推导过程,帮助读者理解公式的来源和物理意义。 直观的插图和示例: 大量图示和具体算例,帮助读者形象地理解抽象的动力学概念。 强调工程实践: 理论分析与实际工程应用紧密结合,引导读者将所学知识应用于解决真实世界的问题。 涵盖现代分析工具: 介绍并解释了许多现代工程分析中常用的数值方法和软件工具的理论基础。 《结构动力学基础与应用》是一本面向土木、机械、航空航天、汽车等工程领域本科生、研究生以及从事相关工作的工程师的理想读物。通过学习本书,读者将能够深入理解结构的动态行为,并具备分析和解决工程振动问题的能力。

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目录信息

读后感

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用户评价

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在学习过程中,我发现《工程振动理论与测试技术》的结构安排非常合理。它循序渐进,从理论的根基到实际的应用,再到更高级的课题,都做到了衔接自然。例如,在讲解完基础的单自由度系统后,作者便顺理成章地过渡到多自由度系统的耦合振动,以及如何利用矩阵方法来解决更复杂的问题。书中还涉及到了一些非线性振动和随机振动的理论,这对于理解一些更复杂的工程现象非常有帮助。我印象深刻的是,在介绍模态分析时,书中不仅给出了理论公式,还引用了大量的实验数据和案例,说明了如何通过模态试验来确定结构的模态参数,进而指导减振降噪设计。

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初次翻开《工程振动理论与测试技术》,我就被它严谨的逻辑和深厚的学术底蕴所吸引。这本书并非那种轻飘飘的科普读物,它从最基础的振动概念入手,层层递进,将复杂的物理现象剖析得淋漓尽致。作者在阐述理论知识时,总能恰到好处地引入经典的物理模型,比如单自由度、多自由度系统,以及连续系统的振动特性。我尤其欣赏其中对固有频率、阻尼比、模态分析等核心概念的讲解,它们不仅有清晰的数学推导,更有详实的物理意义解释,帮助我这个初学者能够真正理解这些抽象的概念是如何在实际工程中扮演重要角色的。

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这本书给我的另一个深刻印象是其严谨的数学推导过程。在理解振动理论时,数学是不可或缺的工具,《工程振动理论与测试技术》在这方面毫不含糊。它详细展示了如何通过微分方程来描述振动系统的运动,如何利用拉普拉斯变换、傅里叶变换等数学工具来求解这些方程。我特别喜欢其中对辛普森法则、数值积分等方法的介绍,这些都是在处理实际工程问题时,当解析解难以获得时,非常重要的计算方法。作者在推导过程中,总是会详细解释每一步的物理意义,避免了枯燥的数学堆砌,让我能够真正理解数学工具是如何服务于工程问题的。

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不得不提的是,《工程振动理论与测试技术》在对现代工程领域中日益重要的振动控制技术方面的介绍也相当有见地。它不仅讲解了被动控制、主动控制和半主动控制的基本原理,还列举了大量实际应用案例,比如隔振器、动力吸振器、主动隔振系统等。我特别对书中关于如何通过反馈控制来抵消外部激励或内部产生的振动,以达到减振降噪目的的讨论印象深刻,这为我今后在工程实践中进行振动控制设计提供了宝贵的理论基础和思路。

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我尤其赞赏《工程振动理论与测试技术》对于阻尼的详尽阐述。阻尼在工程振动中扮演着至关重要的角色,它决定了振动系统能量耗散的效率,直接影响着结构的稳定性和寿命。《工程振动理论与测试技术》不仅介绍了粘性阻尼、库仑阻尼、结构阻尼等多种阻尼形式,还深入探讨了阻尼比对系统响应的影响。书中对于如何通过试验手段来测定阻尼比,以及如何在设计中增加阻尼以达到减振目的,都有非常具体的指导。这一点对于我日后进行实际的工程设计非常有启发。

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《工程振动理论与测试技术》在实际案例的引入方面也做得相当到位。书中穿插了大量来自不同工程领域的实例,例如机械结构的振动分析、桥梁的动力学响应、汽车的减震系统设计等。这些案例不仅使得枯燥的理论知识变得生动起来,更重要的是,它们展示了振动理论和测试技术在解决实际工程问题中的重要作用。我记得其中一个关于风力发电机叶片的振动分析案例,让我深刻体会到了如何将模态分析的结果应用于优化叶片的设计,从而避免共振导致的失效。

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这本书的另一大亮点在于其对信号处理技术的深入讲解。在振动测试中,原始的测量信号往往包含噪声和干扰,需要经过一系列的信号处理才能得到有用的信息。《工程振动理论与测试技术》详细介绍了滤波器设计、谱分析、时频分析等关键技术。我特别关注了书中关于抗混叠滤波、陷波滤波器等在实际测试中常用的滤波器类型及其原理。同时,书中对于如何通过傅里叶变换将时域信号转换为频域信号,并从中识别出振动模态的介绍,也让我茅塞顿开,理解了振动分析的核心方法。

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《工程振动理论与测试技术》的另一个优点是它对于各种试验方法的系统性介绍。除了前面提到的模态试验,书中还详细阐述了频率响应试验、暂态响应试验、随机振动试验等。我从中学习到了如何设计合理的试验方案,如何选择合适的激励方式(如扫频正弦、阶跃激励、随机激励),以及如何正确地解读试验结果。书中对于如何利用试验数据来验证理论模型,以及如何通过试验来识别和诊断结构中的动力学问题,都有非常细致的说明,这对于我理解理论与实践的结合至关重要。

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总体而言,《工程振动理论与测试技术》是一本非常全面且深入的专业书籍。它不仅为我打下了坚实的工程振动理论基础,更教会了我如何运用先进的测试技术来分析和解决实际工程中的振动问题。这本书的知识体系完整,逻辑清晰,讲解深入浅出,并且结合了大量的实际案例,对于任何希望深入了解和掌握工程振动领域的读者来说,都是一本不可多得的参考书。我从中获得的知识和启发,将对我的未来学习和工作产生深远的影响。

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这本书对于测试技术部分的深入探讨,更是让我受益匪浅。理论固然重要,但如何将理论应用于实践,如何在实验室或现场进行有效的振动测量和分析,才是衡量一本书实用价值的关键。《工程振动理论与测试技术》在这方面做得相当出色,它详细介绍了各种传感器的工作原理、选择标准以及安装注意事项,例如加速度计、测力计、位移传感器等等。更重要的是,书中还详细讲解了信号采集、数据预处理、频域分析、时域分析等一系列测试流程。我特别喜欢其中关于傅里叶变换、功率谱密度等分析工具的介绍,这些内容让我能够理解如何从原始的振动信号中提取有用的信息,从而诊断出潜在的故障或优化结构设计。

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