具体描述
《建筑设备》是普通高等教育“十一五”国家级规划教材，是在普通高等教育 “十五”国家级规划教材《建筑设备》的基础上修订而成。《建筑设备》从应用角度介绍了建筑给水系统，建筑排水系统，建筑中水工程，中高层建筑给排水简介，建筑给排水施工图，建筑给排水系统的维护与管理，建筑采暖系统，热水与燃气供应，通风与空调系统，电工基本知识，供电和配电系统，电气照明，安全用电与建筑防雷，电梯与自动扶梯，建筑电气施工图，建筑电气设备的验收标准，火灾自动报警控制系统，电缆电视系统，广播音响系统，建筑电话通信系统，安全防范系统等内容。
书中涉及的知识面较宽，注重突出实用性，读者容易理解。每章后面附有本章小节和思考与练习题。
《建筑设备》主要适用于高职高专建筑工程技术、物业管理、建筑工程管理、工程造价、建筑装饰技术、城市规划等专业，也可供从事以上相关专业的工作人员学习参考。
机械动力学基础与应用 本书导言： 本书旨在为工程技术人员、科研工作者以及高年级本科生和研究生提供一本全面而深入的机械动力学基础理论教材与实践指南。在现代工程领域，从微型机械到大型土木结构，从高速列车到精密仪器，运动、振动与控制是其核心挑战。任何结构或系统的可靠性、效率和寿命都直接取决于对其动力学特性的理解与精确预测。本书将系统地梳理从基本概念到复杂系统的动力学建模、分析与控制的全过程，强调理论与实际工程应用的紧密结合。 第一部分：基础理论与单自由度系统分析 第一章：绪论与基本概念 本章首先界定机械动力学的范畴、历史发展及其在现代工程中的核心地位。详细阐述了运动学（描述运动）与动力学（分析运动产生的原因）的区别与联系。重点介绍描述物体运动状态的基本概念，包括位移、速度、加速度、角位移、角速度和角加速度。 刚体假设与自由度： 讨论在不同尺度和精度要求下刚体假设的适用性。系统地介绍约束的概念，并教授如何确定复杂机械系统的自由度（DoF），包括使用欧拉-拉格朗日方程的初步引入。 惯性、质量与力： 复习牛顿第二定律在不同坐标系下的表达形式，包括笛卡尔坐标系、柱坐标系和球坐标系下的运动微分方程的建立。引入质量中心、转动惯量（惯性张量）的概念及其计算方法。 第二章：单自由度系统的自由振动 本章深入探讨最基本的振动模型——单自由度系统。这是理解所有复杂多自由度系统和连续体振动的基石。 无阻尼自由振动： 建立理想弹簧-质量系统的运动微分方程。求解特征方程，导出系统的固有频率（自然频率）和周期。详细分析简谐运动的特性，包括振幅、相位角和矢量图法。 有阻尼自由振动： 引入黏性阻尼器模型，分析阻尼对系统行为的影响。分类讨论欠阻尼（Underdamped）、临界阻尼（Critically Damped）和过阻尼（Overdamped）三种情况，重点分析欠阻尼系统的衰减特性和对数减 衰率的计算。讨论阻尼比（$zeta$）在系统动态响应中的关键作用。 结构阻尼与非线性阻尼： 简要介绍粘弹性阻尼和库仑阻尼（摩擦阻尼）的概念，及其在实际工程问题中的近似处理方法。 第三章：单自由度系统的受迫振动 本章关注当系统受到外部周期性激励（力或位移）时的响应。 简谐力激励下的稳态响应： 建立并求解非齐次线性常微分方程。详细推导系统的动态放大系数（Magnification Factor，$M_f$），分析共振现象的发生条件（即激励频率等于固有频率时位移的无限增大趋势）。讨论相角滞后。 频率响应函数与振动控制： 引入频率响应函数（FRF）的概念，作为分析系统对不同频率激励敏感度的重要工具。探讨如何通过改变系统的固有频率（如增加刚度或质量）或增加阻尼来避免或减轻共振效应。 瞬态响应分析： 结合自由振动和受迫振动的解，分析系统在初始条件和外部激励共同作用下的完整响应，特别是系统从初始状态过渡到稳态的过程。 第二部分：多自由度系统与连续体动力学 第四章：多自由度系统的振动分析 本章将分析自由度和相互耦合的机械系统，这是对实际工程结构进行准确建模的必要步骤。 系统的建立与矩阵表述： 介绍使用牛顿-欧拉法和拉格朗日法建立多自由度系统的运动微分方程。将系统方程写成标准的矩阵形式：$mathbf{M}ddot{mathbf{x}} + mathbf{C}dot{mathbf{x}} + mathbf{K}mathbf{x} = mathbf{f}(t)$。详细解释质量矩阵 ($mathbf{M}$)、阻尼矩阵 ($mathbf{C}$) 和刚度矩阵 ($mathbf{K}$) 的物理意义和构造方法。 无阻尼自由振动： 求解齐次方程，导出特征值问题（即行列式 $det(mathbf{K} - omega^2 mathbf{M}) = 0$）。求解特征值（系统的固有频率 $omega_n$）和特征向量（系统的振型 $mathbf{Phi}$）。详细解释振型在描述耦合运动中的作用。 模态分析与解耦： 利用振型矩阵进行坐标变换（模态坐标变换），实现系统方程的解耦，将复杂的 $n$ 个耦合二阶微分方程转化为 $n$ 个独立的单自由度系统方程。 第五章：有阻尼多自由度系统与激励响应 阻尼系统的求解策略： 讨论比例阻尼（Rayleigh Damping）和非比例阻尼情况下，模态分析的有效性差异。对于比例阻尼系统，进行模态解耦并求解各阶模态的响应。 周期性激励下的响应： 针对受迫振动，使用模态叠加法求得总响应。重点分析不同模态对系统总响应的贡献，特别关注低阶模态的主导作用。 计算方法简介： 简要介绍数值方法在处理复杂系统时的重要性，包括步进法（如中心差分法）和模态叠加法在时域分析中的应用。 第六章：连续体动力学基础 本章从离散系统过渡到无限自由度的连续体系统（如梁、杆、膜）。 基本概念与偏微分方程： 以欧拉-伯努利梁理论为例，推导无阻尼横向振动的运动偏微分方程（PDE）。 分离变量法与边界条件： 使用分离变量法求解PDE，探讨不同边界条件（如简支、固支、自由端）对固有频率和振型的影响。 梁的振动特性： 计算典型梁结构的前几阶固有频率和主振型，并讨论其实际工程中的意义。 第三部分：机械振动控制与工程应用 第七章：振动测量与信号处理基础 有效的振动控制依赖于准确的测量数据。本章介绍振动测试的基本原理和常用工具。 传感器原理： 详细介绍加速度计（压电式、电容式）、速度传感器和位移传感器的结构和工作原理。讨论传感器的频率响应特性和安装对测量结果的影响。 数据采集与初步分析： 介绍数据采集系统（DAQ）的基本组成，采样率、量化误差等概念。利用时域数据（如时间序列）进行初步分析。 频域分析： 引入傅里叶变换（FT）和快速傅里叶变换（FFT）原理，用于将信号从时域转换到频域，识别系统的主导频率成分和振动峰值。 第八章：振动控制技术 本章专注于如何主动或被动地修改系统的动力学特性以满足使用要求。 被动控制方法： 隔振（Isolation）： 基于单自由度系统理论，分析隔振器（如弹簧和阻尼器）的选择，确定最佳的隔振频率范围，以及在不同激励频率下的隔振效率。 吸振（Tuned Mass Damper, TMD）： 介绍调谐质量阻尼器的设计原理，如何通过增加一个附加的、调谐后的质量-弹簧-阻尼系统来吸收主结构特定频率的振动能量。 主动控制基础（简述）： 简要介绍主动控制的基本概念，例如使用反馈控制系统（如PID控制器）来实时产生抵消力。 第九章：旋转机械的动力学问题 本章聚焦于转子系统特有的动力学现象，这对航空航天、能源和制造业至关重要。 转子平衡： 讨论静平衡与动平衡的原理和方法，解释不平衡力如何激发系统的振动。 临界转速与动力失衡： 分析转子的临界转速（即转子固有频率接近工作转速时可能发生的灾难性振动）。 涡动与颤振： 介绍由于油膜刚度或支撑结构产生的周期性力导致的转子涡动（Whirl）现象，及其与结构固有频率的关系。 总结与展望： 本书最后将对现代动力学中的前沿研究方向，如随机振动分析、非线性动力学、有限元法在动力学中的应用（FEA for Dynamics）以及智能材料在振动控制中的潜力进行概述，鼓励读者将所学知识应用于更广阔的工程实践中。 本书的编写风格注重逻辑的严密性和推导的完整性，配备了丰富的例题和课后习题，帮助读者巩固理论知识并提升解决实际工程振动问题的能力。
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