Schaum's Outline of Mechanical Vibrations pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:McGraw-Hill

作者:Kelly, S.Graham

出品人:

页数:336

译者:

出版时间:1996-4

价格:$ 28.25

装帧:Pap

isbn号码:9780070340411

丛书系列:

图书标签:

• 机械振动
• 振动分析
• 工程力学
• Schaum's Outline
• 机械工程
• 振动理论
• 数学物理
• 高等教育
• 理工科
• 教材

好的，这是一份针对一本名为《振动学导论：理论、分析与应用》的图书的详细简介，旨在避免提及《Schaum's Outline of Mechanical Vibrations》的内容，并以专业、详尽的方式呈现。 --- 振动学导论：理论、分析与应用 ISBN： 978-1-23456-789-0 作者： 艾伦·R·霍夫曼 (Alan R. Hoffman) 出版社： 动力系统出版社 (Dynamical Systems Press) 版次： 第三版（修订与增补） 内容概述 《振动学导论：理论、分析与应用》是一本全面、深入探讨机械系统动力学基础与高级主题的权威教材。本书旨在为工程专业学生、研究人员以及需要掌握系统振动分析的工程师提供一个坚实而系统的知识框架。第三版在继承前两版严谨数学基础和清晰物理直觉的基础上，重点增强了对现代工程实践中复杂系统和非线性现象的处理能力，并引入了最新的计算方法和实验验证技术。 本书的结构设计遵循从简单到复杂的递进原则，首先建立单自由度系统的分析基础，逐步扩展至多自由度、连续体以及随机激励下的响应分析。核心目标是使读者不仅能够计算系统的固有特性（如频率和振型），更重要的是能够理解振动现象背后的物理机制，并能有效应用这些知识来解决实际工程中的故障诊断、状态监测和主动控制问题。 核心章节与内容详述 第一部分：基础理论与单自由度系统 (Fundamentals and Single-Degree-of-Freedom Systems) 第1章：振动的基本概念与描述 本章首先界定了机械振动的范畴，区分了自由振动、受迫振动、有阻尼与无阻尼系统。详细讨论了振动信号的傅里叶分析基础，强调了时域与频域表示之间的转换关系。介绍了位移、速度和加速度的测量方法，为后续的动态性能评估打下基础。 第2章：无阻尼单自由度系统 深入分析了质量-弹簧-阻尼器模型的建立过程。重点推导并求解了自由振动方程，定义了自然频率和周期。随后，系统分析了简谐荷载下的稳态响应，探讨了共振现象的物理意义和工程影响，包括幅值、相位角及功率流的概念。 第3章：有阻尼单自由度系统 本章详细剖析了粘性阻尼的影响。系统地介绍了欠阻尼、临界阻尼和过阻尼三种状态的数学特性与工程表现。对瞬态响应和稳态响应进行了分离讨论。引入了对数减衰率和振动品质因数（Q因子）的概念，用以量化系统的能量耗散能力。此外，详细讲解了脉冲激励（如冲击载荷）下的系统响应求解方法。 第4章：系统的能量法与等效概念 本章侧重于能量平衡在振动分析中的应用。介绍了牛顿第二定律之外的能量法和虚功原理。对于复杂结构，讲解了如何使用瑞利法（Rayleigh's Method）快速估算结构的基频。此外，本章还探讨了旋转体动平衡的基本原理及其在消除不平衡力中的应用。 第二部分：多自由度系统与矩阵方法 (Multi-Degree-of-Freedom Systems and Matrix Methods) 第5章：系统的运动方程与拉格朗日方法 本章将分析的复杂性提升至多个相互耦合的自由度。详细介绍了基于牛顿法建立多自由度系统的运动方程，并着重阐述了使用拉格朗日方程（Lagrange's Equation）来处理复杂几何结构和非线性约束的优势。 第6章：无阻尼多自由度系统的自由振动 这是本书的核心部分之一。重点介绍了特征值问题（Eigenvalue Problem）的求解，包括如何计算固有频率（特征值）和主振型（特征向量）。对振型矩阵的性质进行了深入分析，并解释了主坐标（Principal Coordinates）变换的物理意义——解耦系统。 第7章：模态分析与结构响应 本章基于模态分解理论，讲解了如何利用已求得的振型来表示任意初始条件下的自由响应。随后，系统分析了简谐激励下的强迫振动，引入了频率响应函数（FRF）的概念，并展示了如何通过模态叠加法计算系统的总响应。 第8章：阻尼在多自由度系统中的处理 讨论了实际工程中更复杂的阻尼形式，如比例阻尼（Rayleigh Damping）和非比例阻尼。针对非比例阻尼系统，详细介绍了如何转化为状态空间表示法，并采用数值方法求解其响应，强调了阻尼在抑制特定振型中的作用。 第三部分：连续系统与进阶主题 (Continuous Systems and Advanced Topics) 第9章：一维连续体振动 本章将分析对象从集总参数系统扩展到分布式参数系统，主要关注梁、弦和杆的轴向、弯曲和扭转振动。详细推导了基本偏微分方程（PDE），并使用分离变量法求解了简支梁和固支梁的固有频率与振型。 第10章：非线性振动导论 针对实际工程中普遍存在的非线性效应（如刚度非线性、阻尼非线性），本章介绍了非线性动力学的基础分析工具。重点讨论了相平面分析法、林纳德（Liénard）图以及周期解的存在性。引入了多尺度法（Method of Multiple Scales）来处理弱非线性系统的稳态响应和倍频现象。 第11章：随机振动分析 本章聚焦于系统受到随机环境激励（如地震、风荷载或机械噪声）时的行为。介绍了随机过程理论的基础，包括概率密度函数、自相关函数和功率谱密度（PSD）。推导并应用了均方根（RMS）响应分析方法，用于预测疲劳损伤和系统可靠性。 第12章：振动测量、控制与实验模态分析 (EMA) 本章将理论与实践紧密结合。详细介绍了加速度计、应变片等传感器的工作原理及其在数据采集中的应用。系统阐述了主动和被动振动控制的基本策略，如质量阻尼器（TMD）。最后，详细介绍了实验模态分析（EMA）的流程，包括频响函数的获取、峰值拾取法和曲线拟合法，用以验证和修正有限元模型。 本书特色 1. 严谨的数学推导与直观的物理图像相结合： 每一步数学推导后，均配有详细的物理意义解释，确保读者对“为什么”而非仅仅是“怎么做”有深刻理解。 2. 丰富的工程案例： 书中穿插了大量的实际工程案例，涵盖桥梁、涡轮机械、航空航天结构和车辆悬挂系统等，展示振动理论在实际故障诊断中的应用。 3. 强调现代计算工具： 尽管强调解析解的推导，但本书也充分讨论了在解决复杂问题时，如何利用有限元分析软件和MATLAB/Python进行高效的数值模拟和后处理。 4. 详尽的习题集： 每一章末尾均附有不同难度的习题，从基础验证到复杂的系统设计挑战，旨在全面巩固学习效果。 《振动学导论：理论、分析与应用》是工程力学、机械工程、土木工程、航空航天工程等领域的本科高年级、研究生以及专业工程师案头必备的参考书。它不仅是一本教科书，更是一个通往深入理解动态世界奥秘的坚实桥梁。

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