吳天行、華宏星主編的《機械振動》是機械振動教材，內容涵蓋了振動基本理論、振動控制原理、振動測試技術和MATLAB振動計算等。振動基本理論主要介紹離散系統和連續系統的線性振動，以信號處理為基礎、輸入輸出關系分析為重點的隨機振動，以及具有各種代表性特質的非線性振動。振動控制原理重點介紹振源分析、隔振技術、阻尼減振、動力吸振、半主動控制和主動控制等內容。振動測試技術主要介紹傳感器和儀器、信號處理基本知識以及振動測量方法。MATLAB振動計算則通過算例介紹如何用MATLAB編程計算固有頻率、振型和響應等振動問題。
《機械振動》主要用作高年級本科生或研究生的機械振動課程教材，也可作為從事機械工程、車輛工程和土木工程的技術人員解決振動問題的參考書。
許多學校對工程專業的學生開設了機械振動課程，然而很多曾經在學校學過這門課程的工程師，面對工程實際振動問題時依然感到困惑和難以解決，這在很大程度上與目前振動課程的教學內容不能滿足工程實際需要有關。
要解決工程實際振動問題，除了必須掌握振動理論基礎知識外，還應該了解振動控制原理和技術； 很多工程實際振動問題的解決，更依賴于對機器或結構的振動測試分析，而分析測試數據則涉及信號處理技術； 此外，仿真計算也是解決工程振動問題必不可少的重要工具。國內絕大多數機械振動教材主要介紹基本理論知識，僅僅學習這些基本理論，還不足以使學生具備解決工程實際問題的能力。以筆者多年從事振動課程教學、科研和技術咨詢的經驗來看，如果在目前振動課程的基礎上，再講授一些振動控制技術和測試分析方面的內容，就能較好地培養學生解決工程振動問題的能力。這也是編寫這本機械振動教材的原因。
與目前國內大多數已有的教材相比，這本機械振動教材具有以下特點： 一是內容豐富，包括線性振動、非線性振動和隨機振動，涵蓋振動基本理論、振動控制原理、振動測試技術和MATLAB振動計算等各個方面;二是內容簡明扼要，注重介紹振動的物理本質，淡化數學公式的推導;三是舉例盡量考慮工程背景，在了解物理本質的基礎上分析工程實際振動問題，通過應用進一步加深對理論的理解。本書內容雖然涉及振動理論與應用的各個方面，但是由于編寫精練，篇幅卻不大，很適合當下高校課程開設多、學習時間緊的實際情況。
本書的編寫凝結了上海交通大學振動沖擊噪聲研究所多位教師的心血，具體分工如下： 華宏星編寫第1、2章和第9章的模態分析測試部分，黃修長編寫第3章，吳天行編寫第4、5、6、8章，諶勇編寫第7章，嚴莉編寫第9章的前半部分和附錄，龍新華編寫第10章。吳天行負責統稿。李鴻光和陳鋒為本書提供了部分材料，對此表示感謝。本書在編寫過程中參考了國內外多部優秀教材（已在參考文獻中列出），在此一并表示感謝。
由于編者水平所限，加上時間倉促，書中難免謬誤之處，敬請讀者不吝指正。
編者
2014.2
第1章 振動基礎知識
1.1 振動研究的基本內容和方法
1.2 振動的分類
1.3 振動的運動學分析
1.4 周期運動的譜分析
1.5 振動分析的力學模型
習題一
第2章 單自由度系統的自由振動
2.1 無阻尼自由振動
2.2 能量法
2.3 等效質量與等效剛度
2.3.1 等效質量的計算
2.3.2 等效剛度的計算
2.4 有阻尼自由振動
2.5 對數衰減率 第1章 振動基礎知識
1.1 振動研究的基本內容和方法
1.2 振動的分類
1.3 振動的運動學分析
1.4 周期運動的譜分析
1.5 振動分析的力學模型
習題一
第2章 單自由度系統的自由振動
2.1 無阻尼自由振動
2.2 能量法
2.3 等效質量與等效剛度
2.3.1 等效質量的計算
2.3.2 等效剛度的計算
2.4 有阻尼自由振動
2.5 對數衰減率
2.6 干摩擦阻尼下的自由振動
習題二
第3章 單自由度系統的強迫振動
3.1 簡諧激勵作用下的響應
3.2 頻率響應函數
3.3 機械阻抗的基本概念
3.4 結構阻尼和庫侖阻尼
3.5 等效阻尼
3.6 旋轉失衡
3.7 轉子旋曲與臨界轉速
3.8 基礎激勵與隔振
3.9 測振儀原理
3.10 任意周期激勵下的穩態響應
3.11 任意激勵作用下的瞬態響應
3.12 沖擊響應
習題三
第4章 二自由度系統
4.1 無阻尼自由振動
4.2 諧激勵下的穩態響應
4.3 動力吸振器原理
4.4 坐標耦合
習題四
第5章 多自由度系統
5.1 運動方程的建立
5.1.1 剛度矩陣方法
5.1.2 柔度矩陣方法
5.1.3 拉格朗日方程的應用
5.2 固有頻率與振型
5.3 振型向量的正交性
5.4 振型疊加法
5.5 阻尼的處理
5.6 振型截斷法
5.7 狀態空間法
5.8 計算基頻的近似方法
5.8.1 瑞利(Rayleigh)法
5.8.2 鄧克列(Dunkerley)公式
習題五
第6章 連續系統振動
6.1 波動方程
6.1.1 桿的縱向振動
6.1.2 圓軸的扭轉振動
6.1.3 弦振動
6.1.4 波動方程的解與行波
6.1.5 固有頻率和振型函數
6.2 梁的橫向振動
6.2.1 梁振動的運動方程及解的性質
6.2.2 梁振動的固有頻率與振型
6.2.3 剪切變形和轉動慣量的影響
6.3 連續系統振型函數的正交性
6.3.1 桿的振型函數正交性
6.3.2 梁的振型函數正交性
6.4 梁振動的振型疊加法
6.5 連續系統固有頻率的近似計算
習題六
第7章 振動控制原理
7.1 振動源
7.2 振動的危害和容許標準
7.3 振動控制方法
7.4 振源控制
7.5 隔振
7.5.1 剛性基礎的振動隔離
7.5.2 彈性基礎的振動隔離
7.5.3 隔振設計流程
7.5.4 隔振器
7.6 阻尼減振
7.6.1 阻尼的分類及作用機制
7.6.2 阻尼器原理
7.6.3 粘彈性阻尼材料
7.6.4 阻尼處理與約束阻尼層
7.7 動力吸振器
7.8 振動主動控制
7.8.1 概述
7.8.2 半主動控制
7.8.3 主動控制
7.8.4 最優控制
習題七
第8章 隨機振動
8.1 隨機變量與隨機過程
8.2 傅里葉變換
8.2.1 復數形式的傅里葉級數
8.2.2 傅里葉變換
8.2.3 傅里葉變換的重要性質
8.3 隨機信號的相關分析和譜分析
8.3.1 相關分析
8.3.2 譜分析
8.4 單輸入-單輸出系統對隨機激勵的響應
8.5 多輸入-單輸出系統
8.5.1 響應的自相關函數和功率譜密度
8.5.2 系統對隨機激勵的均方響應
8.6 多輸入-多輸出系統
習題八
第9章 振動測量
9.1 振動測量的目的、方法與過程
9.2 傳感器與激振設備
9.2.1 壓電加速度傳感器
9.2.2 加速度計的使用
9.2.3 速度傳感器
9.2.4 位移傳感器
9.2.5 其他傳感器
9.2.6 激振設備
9.3 振動測量儀器
9.4 振動信號處理
9.4.1 采樣定理
9.4.2 譜分析
9.5 振動測量方法
9.5.1 實驗模態分析原理
9.5.2 模態測試
習題九
第10章 非線性振動
10.1 機械及結構的非線性要素
10.1.1 非線性彈性
10.1.2 非線性阻尼
10.1.3 時變系數
10.2 非線性振動的定性分析方法
10.2.1 相平面法
10.2.2 平衡點的穩定性分析
10.3 自激振動、極限環
10.4 強迫振動： 跳躍現象、次諧波與組合諧波
10.4.1 跳躍現象
10.4.2 次諧波響應
10.4.3 組合諧波響應
10.5 參數激勵振動
10.6 混沌與分岔
10.6.1 龐加萊截面
10.6.2 分岔
10.6.3 混沌行為
習題十
附錄A 用MATLAB計算振動問題
A.1 MATLAB簡介
A.2 固有頻率和振型的計算
A.3 龍格-庫塔(Rugge-Kutta)法
A.4 線性代數方程組求解
A.5 MATLAB計算振動問題算例
附錄B 用于均方響應計算的積分
參考文獻
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