Vibration Analysis for Electronic Equipment pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:Wiley-Interscience

作者:Dave S. Steinberg

出品人:

页数:440

译者:

出版时间:2000-01-15

价格:USD 182.95

装帧:Hardcover

isbn号码:9780471376859

丛书系列:

图书标签:

• 振动分析
• 电子设备
• 可靠性工程
• 故障诊断
• 信号处理
• 机械振动
• 测试测量
• 电子工程
• 工业维护
• 设备健康管理

探索材料内在的动态奥秘：一本关于材料振动特性的深入研究 本书将带领读者深入探索材料世界中一个既普遍又至关重要的现象——振动。我们所处的世界充满了动态，从宏观的地震波到微观的原子振荡，振动无处不在，它塑造着我们对物理世界的理解，也决定了许多工程设计的成败。本书并非聚焦于电子设备中的特定应用，而是致力于揭示材料本身在受到外力或内部扰动时所展现出的固有动态行为。我们将从基础的物理原理出发，逐步深入到复杂的材料模型和分析方法，为理解和预测材料的振动响应提供一个全面而深刻的视角。 第一部分：振动的物理基石与数学描述 在深入材料的具体特性之前，理解振动现象背后的基本物理原理是必不可少的。本部分将首先回顾振动学的基本概念，包括振幅、频率、相位、周期等，并着重介绍简谐振动这一最基础但却至关重要的模型。我们将阐述单自由度系统（SDOF）的振动特性，详细分析其固有频率、阻尼比以及不同激励下的响应。这不仅为后续更复杂的系统打下基础，也让我们得以窥见振动行为的简单形式。 随后，我们将拓展到多自由度系统（MDOF），探讨多个振动体通过弹簧和阻尼连接时产生的复杂动态。这里，特征值和特征向量的概念将扮演核心角色，它们直接揭示了系统的固有振动模态及其相应的固有频率。我们将详细解析如何通过求解这些特征值问题来确定系统的固有频率和振动形态，这是理解任何结构或材料振动特性的关键第一步。 此外，为了准确描述振动现象，数学工具的运用至关重要。本部分将系统地介绍傅里叶分析、拉普拉斯变换等信号处理技术在振动分析中的应用。这些强大的数学工具能够将复杂的时域信号分解为不同频率分量的叠加，从而揭示信号的频谱特性，帮助我们识别振动源，分析共振现象，并为滤波和减振设计提供依据。 第二部分：宏观材料的振动特性 在理解了基础的振动理论后，我们将目光转向宏观材料的振动表现。本部分将重点关注各种工程材料，如金属、聚合物、复合材料等，在受到机械载荷时所表现出的振动行为。我们将深入探讨材料的弹性模量、泊松比、密度等基本力学参数如何影响其振动特性。例如，高弹性模量的材料通常具有更高的固有频率，而密度较大的材料则可能产生较低的固有频率。 此外，材料的阻尼特性也是影响振动衰减的关键因素。我们将详细分析不同材料的内耗机制，例如粘弹性阻尼、界面阻尼等，并探讨这些阻尼如何影响系统的振动幅度和衰减速率。理解和量化材料的阻尼特性，对于设计有效的减振和隔振系统至关重要。 本部分还将涉及一些经典的材料振动模型，如梁的振动、板的振动等。通过这些模型，我们可以学习如何将材料的宏观力学参数与几何形状相结合，来预测结构的固有频率和振动模态。例如，不同长度、宽度、厚度的梁在受到相同激励时，其振动行为将产生显著差异，而这些差异可以通过数学模型进行精确预测。 第三部分：微观尺度下的振动现象 将视角从宏观转向微观，振动在原子和分子尺度上同样扮演着至关重要的角色。本部分将探讨晶体材料中的晶格振动，也称为声子。我们将介绍晶格振动的基本概念，包括纵波和横波，以及它们在晶体中的传播方式。声子的存在不仅解释了材料的热容和热导率等热学性质，也与材料的声学特性密切相关。 我们将深入研究晶格振动的色散关系，它描述了声子频率与波矢（即声子的动量）之间的关系。这一关系直接影响着声子在材料中的能量和动量传递，以及材料对声波和超声波的响应。例如，不同晶体结构和化学键合性质将导致不同的色散关系，从而产生独特的声学特性。 此外，本部分还将触及点缺陷、位错等晶体缺陷对晶格振动的影响。这些缺陷的存在会散射声子，改变能量和动量的传递效率，甚至产生局域振动模式。理解这些微观缺陷的振动行为，对于研究材料的力学性能、电子学特性以及光学性质都具有重要意义。 第四部分：振动分析的数值方法与实验技术 尽管解析方法在某些简单模型下能够提供深刻的见解，但对于复杂材料和结构的振动分析，数值方法和实验技术往往是不可或缺的。本部分将介绍有限元分析（FEA）在振动分析中的应用。FEA是一种强大的数值技术，能够将复杂几何形状的材料离散化为大量的单元，并通过求解一系列代数方程来近似材料的振动响应。我们将详细阐述如何建立有限元模型，定义材料属性，施加载荷，以及如何解释FEA的计算结果，以获取结构的固有频率、振动模态和动态响应。 在实验方面，本部分将介绍几种常用的振动测量技术。这包括但不限于加速度计、位移传感器、应变片等传感器的原理和应用。我们将探讨如何通过实验测量来验证数值模型的准确性，以及如何利用实验数据来识别材料的阻尼特性和非线性振动行为。例如，模态分析技术，结合了实验测量和数学处理，能够精确地确定结构的固有频率、振型和阻尼比，为工程设计提供可靠的依据。 此外，还将介绍一些先进的实验技术，如激光多普勒测振（LDV）和散斑干涉测量，它们能够在非接触式的情况下高精度地测量材料表面的振动。这些技术在研究材料的微观振动特性、评估材料的损伤情况等方面具有独特的优势。 第五部分：工程应用中的振动现象 尽管本书不以特定设备为主题，但我们有必要探讨振动分析在不同工程领域中的实际应用。本部分将通过案例研究的方式，展示材料振动特性在桥梁、航空航天器、车辆、精密仪器等结构设计中的重要性。我们将分析这些结构在工作过程中可能遇到的振动载荷，如风力、地震、发动机运行产生的振动等，以及如何通过对材料振动特性的理解来预测和避免共振、疲劳失效等灾难性后果。 例如，在桥梁设计中，对风致振动的研究至关重要，以防止出现如塔科马海峡大桥那样因风力引起的剧烈振动而倒塌的悲剧。在航空航天领域，发动机产生的振动以及飞行过程中遇到的气动载荷，都可能对结构产生不利影响，因此对材料和结构的振动分析是确保飞行安全的关键。 本部分还将讨论主动振动控制和被动振动控制的技术。被动控制主要通过选择具有高阻尼特性的材料、增加阻尼器等方式来抑制振动。主动控制则利用传感器和执行器，实时监测振动并产生反向力来抵消振动。这些技术的应用，都离不开对材料振动特性的深刻理解。 结语 通过本书的系统学习，读者将能够建立起一个关于材料振动特性的全面而深入的理解框架。从基础的物理原理到复杂的微观现象，从理论分析到数值模拟和实验验证，本书旨在为工程师、科学家以及对材料动态行为感兴趣的研究人员提供一个坚实的基础。掌握材料的振动特性，不仅是对自然界奥秘的探索，更是工程实践中安全、可靠、高效设计的关键所在。本书将引领你洞察材料内在的动态语言，解锁其潜在的性能，并为应对各种工程挑战提供强大的工具和深刻的洞见。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆