现代振动与噪声技术(第2卷) (其他) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:应怀樵编

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页数:0

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价格:48.0

装帧:其他

isbn号码:9787801345721

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• 振动
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• 技术
• 现代振动
• 噪声控制
• 振动分析
• 噪声分析

《工程力学：动力学与控制基础》 内容简介： 本书是《工程力学》系列丛书中的一册，专注于探讨工程领域中至关重要的动力学与控制基础理论。在现代工程设计与制造的复杂环境中，理解和掌握机械系统的运动规律、能量转化以及响应特性，是实现高效、可靠和安全运行的关键。本书旨在系统性地介绍工程系统动力学分析的基本原理，深入剖析控制系统的设计方法，并引导读者将理论知识应用于实际工程问题。 本书共分为十章，内容涵盖了从基础的运动学和动力学概念，到复杂的振动分析、系统辨识以及现代控制理论等一系列核心内容。全书逻辑清晰，结构严谨，既注重理论的深度，又强调实践的应用，旨在为读者构建一个坚实的工程动力学与控制知识体系。 第一章 动力学基本概念 本章将回顾和梳理经典力学的基本原理，包括牛顿运动定律、功、能、动量等概念。在此基础上，着重引入描述物体运动状态的关键量，如位置、速度、加速度，并详细讲解这些量在不同坐标系下的表示方法。同时，本章还将介绍刚体动力学的基本概念，包括质心、转动惯量以及角动量等，为后续章节的深入分析奠定基础。理解这些基本概念是进行任何动力学分析的起点，本书力求通过清晰的阐述和丰富的例证，帮助读者建立直观的理解。 第二章 机械系统运动方程的建立 本章将深入探讨如何为复杂的机械系统建立运动方程。我们将介绍几种常用的方法，包括牛顿-欧拉法、拉格朗日方程以及哈密尔顿方程。这些方法各有侧重，牛顿-欧拉法直观易懂，常用于简单系统；拉格朗日方程则能够简化复杂系统的建模过程，尤其适用于包含约束的系统；哈密尔顿方程则在理论物理和高级控制理论中有重要的应用。本章将通过大量实例，演示如何根据实际系统的物理特性，选择合适的方法，并详细推导系统的动力学方程。重点将放在如何准确地识别系统中的力、力矩、惯性以及约束，并将它们转化为数学模型。 第三章 振动系统基础 振动是工程系统中普遍存在的现象。本章将系统介绍单自由度、多自由度振动系统的基本理论。我们将详细讲解自由振动、受迫振动、阻尼振动等概念，以及系统的固有频率、阻尼比和模态等重要参数。对于单自由度系统，将重点讨论其响应特性，如稳态响应和瞬态响应。对于多自由度系统，我们将介绍模态分析的基本方法，包括振动方程的解耦以及模态坐标的引入，这对于理解复杂系统的振动行为至关重要。本章还将涉及振动隔离和减振的设计原则。 第四章 机械系统的模态分析 本章将进一步深化对机械系统振动的理解，专注于模态分析。我们将详细介绍如何通过数学方法计算系统的固有频率和振型，并解释这些参数在系统动力学特性中的物理意义。固有频率决定了系统最容易在哪种频率下发生共振，而振型则描述了系统在特定固有频率下的变形模式。本章还将讨论影响系统模态参数的因素，如质量分布、刚度分布以及阻尼。此外，还会介绍数值计算方法，如有限元方法，在大型复杂系统模态分析中的应用。 第五章 信号分析与系统辨识 在工程实践中，我们常常需要了解实际系统的输入-输出关系，以评估其性能或进行控制设计。本章将介绍信号分析的基础知识，包括时域和频域分析方法。我们将讲解傅里叶变换、拉普拉斯变换在信号处理中的应用，以及频谱分析、功率谱密度等概念。在此基础上，本章将重点阐述系统辨识的原理和方法，包括参数辨识和模型结构辨识。通过对实验数据的分析，我们可以建立系统的数学模型，为后续的控制系统设计提供依据。 第六章 控制系统基本原理 控制系统是现代工程不可或缺的一部分。本章将系统介绍闭环和开环控制系统的基本原理。我们将详细讲解反馈控制的概念，以及比例（P）、积分（I）、微分（D）控制器的工作原理及其对系统性能的影响。本章还将介绍根轨迹、频率响应等分析工具，用于评估系统的稳定性、动态响应和稳态精度。通过对这些基本原理的掌握，读者将能够理解不同控制策略的设计思想。 第七章 线性反馈控制系统设计 本章将聚焦于线性反馈控制系统的设计。我们将从时域和频域两个角度，详细介绍PID控制器的整定方法，如Ziegler-Nichols方法。此外，还将介绍状态空间方法，这是一种更为通用的控制系统描述和设计工具，能够处理更广泛的系统类型，包括多输入多输出系统。本章还将涉及补偿器的设计，如超前补偿、滞后补偿和超前-滞后补偿，以改善系统的性能指标，如响应速度、稳定性裕度等。 第八章 系统稳定性分析 系统的稳定性是控制系统设计中的首要考虑因素。本章将深入探讨线性时不变系统的稳定性分析方法。我们将介绍代数判据，如Routh-Hurwitz判据，以及复域判据，如Nyquist判据和Bode图判据。这些方法能够帮助我们判断系统在何种参数范围内是稳定的。此外，本章还将讨论Lyapunov稳定性理论，这是一种更为强大的稳定性分析方法，尤其适用于非线性系统。 第九章 非线性控制系统初步 尽管线性控制理论应用广泛，但许多实际工程系统都存在非线性特性。本章将初步介绍非线性控制系统的基本概念和分析方法。我们将探讨非线性系统的一些典型现象，如饱和、死区、迟滞等，以及它们对系统性能的影响。本章还将介绍一些基本的非线性控制策略，如反馈线性化、滑模控制等，并讨论其在特定非线性系统中的应用。 第十章 典型工程案例分析 为了巩固和深化本书所学的理论知识，本章将选取几个典型的工程案例进行详细分析。这些案例将涵盖机械臂控制、飞行器姿态控制、汽车动力学控制等领域。我们将按照“系统建模-动力学分析-控制系统设计-仿真验证”的流程，逐步展示如何将本书所学的理论知识应用于解决实际工程问题。通过这些案例分析，读者将能够更好地理解理论与实践的结合，并提升独立解决工程问题的能力。 本书适用于高等院校机械工程、自动化、控制工程等专业的本科生和研究生，也可作为相关领域工程师的参考书。通过学习本书，读者将能够深刻理解工程系统中动力学行为的本质，掌握设计和分析各类控制系统的基本方法，从而为解决复杂的工程问题奠定坚实的基础。

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这本书的装帧设计真是让人眼前一亮，封面那种深邃的蓝色调配上简洁的字体，透着一股沉稳又不失现代感的专业气息。拿到手里的时候，能明显感觉到纸张的质感很棒，那种微哑的光泽摸起来非常舒服，说明出版社在细节上还是下了不少功夫的。我当时是在一个技术书店里偶然翻到的，那一刻，我立马就被它的封面设计吸引住了，那种低调的奢华感，让人觉得里面的内容一定也和它的外表一样精致可靠。而且，这本书的开本适中，既方便携带，摊开阅读时又不会因为太小而感到拥挤，排版布局也相当合理，行距和字号的比例把握得恰到好处，即便是长时间阅读，眼睛也不会感到特别疲劳。总的来说，这本书的“硬件”配置，完全符合一本高水平专业参考书应有的水准，拿在手里把玩一番，就能感受到它承载的知识分量和匠心。

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我个人阅读习惯比较特殊，偏爱那种结构逻辑严密，章节之间层层递进的书籍，这样我才能构建起完整的知识体系。这本书的章节编排简直是教科书级别的示范。它似乎遵循着一个由浅入深、由简到繁的内在逻辑链条，每一章的知识点都不是孤立的，而是紧密衔接前一章的内容，为后一章做铺垫。比如，在学习完基础的单自由度系统后，紧接着就进入了多自由度系统的矩阵表示，这种流畅的过渡设计，极大地降低了学习曲线的陡峭程度。阅读过程中，我很少需要频繁地翻回前几页查找概念，因为作者总能以一种非常巧妙的方式，在引入新概念时，适当地回顾了必要的旧知识点，保持了阅读的连贯性和沉浸感，让人欲罢不能。

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说实话，我是一个对学术严谨性要求很高的人，尤其是在涉及到前沿工程技术领域时，内容的更新速度和准确性是我的首要考量标准。这本书在这方面表现出了令人赞叹的专业深度。它不仅涵盖了经典的振动理论，更深入探讨了近年来发展起来的一些新型阻尼技术和主动控制策略，那些关于非线性动力学和随机振动处理的章节，引用了最新的研究成果和国际标准，这让这本书立刻超越了一般的参考书范畴，更像是一本与时俱进的“技术手册”。我特别留意了它对特定数学工具（比如傅里叶变换和卡尔曼滤波在状态估计中的应用）的阐述，那种对数学工具背后的物理意义的挖掘，远比简单地罗列公式要深刻得多，体现了作者深厚的理论功底和丰富的工程实践经验。

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我最近在研究一套关于复杂机械系统的动态响应问题，手头上搜集了不少资料，但总感觉缺少一个系统性的、能够将理论与实际应用紧密结合的工具书。当我开始浏览这本专业书籍时，我立刻发现它在这一点上做得极为出色。它不像有些教科书那样，堆砌大量的纯数学推导，让人望而却步；相反，它在讲解核心理论的同时，总能巧妙地穿插大量的工程案例和仿真结果图表，这对于我们这些需要立刻解决实际工程难题的工程师来说，简直是雪中送炭。特别是关于模态分析和参数辨识那几个章节，作者的思路极其清晰，从基础概念到高级应用的过渡非常自然，仿佛有一个经验丰富的导师在旁边手把手地指导你，让你能迅速理解那些晦涩的物理过程，这种“手把手”的教学感，是我在其他资料中很少体验到的。

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这本书给我的最大感受是其强大的实用指导价值，它不仅仅是一本“读来有趣”的书，更是一本“用起来趁手”的工具。我注意到书后附带了大量的附录和数据表格，这些都是工程实践中极为宝贵的“现成资料”，比如常用材料的力学参数矩阵、特定激励函数的特性分析等，省去了我们自己费时费力去查找或重新推导的麻烦。更重要的是，作者似乎深谙工程师的“痛点”，针对实际工程中常见的“参数不确定性”和“模型简化”等棘手问题，提供了切实可行的量化处理方法和评估标准。这让这本书从纯理论探讨上升到了可操作的工程指导层面，我认为任何一个从事机械设计、土木结构或声学控制方面的专业人士，如果想把自己的知识体系升级到一个新的高度，这本书绝对是书架上不可或缺的一员。

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