振動力學(xué)（第二版）

“十二五”普通高等教育本科國家級規(guī)劃教材

振動力學(xué)

第二版

()

高淑英沈火明編著

中國鐵道出版社

年北京

2016·

內(nèi)容簡介

本書共分章介紹了振動力學(xué)研究的基本內(nèi)容和基本方法主要內(nèi)容包括單自由度線性

,。

振動系統(tǒng)涉及7振動建模自由振動定常強迫振動任意激勵的動力響應(yīng)等兩自由度振動系統(tǒng)

,、、、;

的自由振動強迫振動的求解方法多自由度系統(tǒng)的自由振動強迫振動以及近似求解方法連

、,、;

續(xù)體彈性體分布參數(shù)系統(tǒng)振動的基本理論和方法重點是弦桿軸梁及板等常見連續(xù)體的

(,),、、、

建模技能和分析方法非線性振動的基本理論重點是非線性系統(tǒng)的解析方法多自由度系統(tǒng)的

;,、

參數(shù)振動及其動力響應(yīng)的數(shù)值方法等隨機振動的基本理論重點是隨機過程的統(tǒng)計特性線性

;,、

系統(tǒng)對隨機激勵的響應(yīng)非線性系統(tǒng)的隨機響應(yīng)以及工程中的隨機振動問題等結(jié)合已有研究

、;

成果討論了振動力學(xué)在工程中應(yīng)用的多個實例

,。

本書可作為力學(xué)土木機械航空航天載運水利交通等專業(yè)本科生和研究生的教材也

、、、、、,

可作為相關(guān)技術(shù)人員的參考書

。

圖書在版編目(CIP)數(shù)據(jù)

振動力學(xué)高淑英沈火明編著版北京

中國鐵道出/版社,.—2.—:

十二五普通高,20等16教.3育本科國家級規(guī)劃教材

“”

ISBN978-7-113-21130-1

振高沈工程力學(xué)振動理論

高等Ⅰ.學(xué)①?！滩蘑?①…②…Ⅲ.①——

—Ⅳ.①TB123

中國版本圖書館數(shù)據(jù)核字第號

CIP(2015)280948

書名:振動力學(xué)第二版

()

作者:高淑英沈火明編著

責(zé)任編輯:李麗娟編輯部電話:

編輯助理:陳美玲

封面設(shè)計:崔欣

責(zé)任校對:王杰

責(zé)任印制:郭向偉

出版發(fā)行:中國鐵道出版社北京市西城區(qū)右安門西街號

(100054,8)

網(wǎng)址:

印刷:北京尚品榮華印刷有限公司

版次:年月第版年月第版年月第次印刷

201161201632201631

開本:印張字?jǐn)?shù)千

787mm×1092mm1/16:16.5:413

書號:

ISBN978-7-113-21130-1

定價:元

37.00

版權(quán)所有侵權(quán)必究

凡購買鐵道版的圖書如有印制質(zhì)量問題請與本社讀者服務(wù)部聯(lián)系調(diào)換電話市電發(fā)行部

,,。:(010)51873174()

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第二版前言

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本書是“十二五”普通高等教育本科國家級規(guī)劃教材,也是四川省“十二五”普

通高等教育本科規(guī)劃教材。隨著工程技術(shù)的發(fā)展,振動問題已成為各個工程領(lǐng)域

內(nèi)經(jīng)常提出的重要問題。計算技術(shù)的廣泛使用和動態(tài)測量技術(shù)的發(fā)展也為復(fù)雜

振動問題的解決提供了有力支持。因此,振動力學(xué)是工程技術(shù)人員必須具備的理

論基礎(chǔ)。目前,振動力學(xué)已成為力學(xué)、土木、機械、航空航天、載運、水利、交通、工

程等專業(yè)研究生和本科生的重要課程之一。

本書主要介紹振動力學(xué)的基本理論和方法以及振動力學(xué)在工程實際中的應(yīng)

用。

本書的前版,即年出版的《振動力學(xué)》是普通高等教育“十一五”國家級

2011

規(guī)劃教材,該教材在使用過程中得到了眾多專家、學(xué)者、工程技術(shù)人員的關(guān)心和支

持,也提出了很多有益的建議。本書即是在此基礎(chǔ)上進行修訂再版的,修訂時主

要考慮了以下幾個方面:

()增添新的研究成果,提高教材的先進性。在第章中增加了高速列車鋁

17

型材外地板減振降噪特性分析研究、現(xiàn)澆板式樓梯斜撐作用釋放的分

Pushover

析和非均勻梁橫向振動特性計算方法三部分內(nèi)容。

()在習(xí)題中增加部分工程型習(xí)題,使理論和工程實際能很好地結(jié)合,從而提

2

高學(xué)習(xí)者應(yīng)用理論解決實際問題的能力。

()對部分內(nèi)容進行了更正和補充。

3

()對教材文字表達做進一步的規(guī)范,使之符合語法規(guī)則,通俗易懂,圖表清

4

晰、準(zhǔn)確,符號、計量單位符號符合國家標(biāo)準(zhǔn)。

本次修訂由高淑英教授、沈火明教授負責(zé)。修訂過程中,西南交通大學(xué)力學(xué)

與工程學(xué)院李映輝教授提出了很多建設(shè)性的意見,劉娟老師、張波老師和研究生

劉學(xué)紅同學(xué)做了部分核對工作,在此一并感謝。

本書可作為力學(xué)、土木、機械、航空航天、載運、水利、交通工程等專業(yè)的研究

生和本科生的教材,也可作為相關(guān)工程領(lǐng)域科技人員的參考書。

由于作者水平有限,本書的錯誤和不妥之處在所難免,敬請讀者提出寶貴意

見。

作者

2015.10

第一版前言

??????

??????

振動力學(xué)是研究機械系統(tǒng)和工程結(jié)構(gòu)的動力特性及其在激勵下振動響應(yīng)分析

方法的一門科學(xué)。研究這門科學(xué)的目的在于探究振動產(chǎn)生的原因,分析它們的運

動規(guī)律,了解振動對機械、工程結(jié)構(gòu)及其人體的影響,同時尋求控制振動、消除振

動或利用振動的方法,最后達到機械系統(tǒng)與工程結(jié)構(gòu)能夠安全可靠地工作。本書

主要介紹振動力學(xué)的基本理論和方法,以及振動力學(xué)在工程實際中的應(yīng)用。

本書是在年出版的《線性振動教程》的基礎(chǔ)上重新改編、整合而成的,改

2003

編過程中主要進行了以下幾方面的工作:

()完善內(nèi)容。增加了非線性振動基本理論、隨機振動基本理論,形成以理論

1

分析為主、理論與實踐相統(tǒng)一的教材體系,使振動理論與工程應(yīng)用的教學(xué)內(nèi)容更

加融合、緊密。

()提高教材的科學(xué)性,符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律。本教材線性振動理論分為離

2

散系統(tǒng)的振動和連續(xù)系統(tǒng)的振動兩部分,同時考慮了非線性振動基本理論、隨機

振動基本理論和振動在工程中的應(yīng)用等內(nèi)容。教材從如何建立力學(xué)模型和數(shù)學(xué)

模型著手,深入淺出地講述了振動的基本理論和分析、計算方法。教材同時能反

映本學(xué)科國內(nèi)外科學(xué)研究和教學(xué)研究的一些先進成果,且取材合適、深度適宜、分

量恰當(dāng)、層次分明,有啟發(fā)性。內(nèi)容精煉且適用層面寬,對振動基本理論的描述也

比較詳細,符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律。

()增添新的研究成果,提高教材的先進性。修訂中注意補充在振動方面新

3

的研究成果、規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn),使教材內(nèi)容更加先進。

本書由高淑英、沈火明編著,其中高淑英編寫了第、、章,沈火明編寫了第

145

、、、章。研究生林桂萍、鄧莎莎參與了部分文字和圖例的整理工作。

2367

在本書編著過程中,參閱了國內(nèi)外同行許多寶貴的研究成果及資料,在此謹(jǐn)

向他們表示衷心的感謝。

本書的出版得到了西南交通大學(xué)研究生特色教材建設(shè)項目和西南交通大學(xué)

教材建設(shè)基金的資助,在此表示衷心的感謝。

由于作者水平有限,本書的錯誤和不妥之處在所難免,敬請讀者提出寶貴意

見。

作者

2010.12

目錄

??????

??????

1緒論

………………………1

概述

1.1…………………1

振動的分類

1.2………………1

振動力學(xué)中的建模問題

1.3…………………2

振動力學(xué)的研究內(nèi)容

1.4……………………4

2單自由度系統(tǒng)振動

……………6

運動方程的建立

2.1…………6

等效質(zhì)量等效剛度等效阻尼

2.2、、…………9

單自由度系統(tǒng)的自由振動

2.3………………15

單自由度系統(tǒng)的強迫振動

2.4………………21

習(xí)題

………………………47

3多自由度系統(tǒng)振動

……………53

兩自由度系統(tǒng)的振動

3.1……………………53

多自由度系統(tǒng)的振動

3.2……………………64

多自由度系統(tǒng)固有特性的近似解法

3.3……………………82

習(xí)題

………………………98

4連續(xù)系統(tǒng)振動

………………104

弦桿軸的振動

4.1、、………………………104

梁的橫向振動

4.2…………124

薄板的振動

4.3……………143

連續(xù)系統(tǒng)固有特性的近似解法

4.4………153

習(xí)題

………………………163

5非線性振動基本理論

………………………167

概述

5.1………………167

相平面法

5.2………………170

定量方法

5.3………………181

習(xí)題

………………………193

2振動力學(xué)(第二版)

6隨機振動基本理論

…………194

隨機過程的統(tǒng)計特性

6.1…………………194

線性系統(tǒng)對隨機激勵的響應(yīng)

6.2…………201

非線性系統(tǒng)隨機振動

6.3…………………206

工程中的隨機振動問題

6.4………………208

習(xí)題

………………………211

7工程中的振動問題

…………213

調(diào)質(zhì)阻尼器對橋梁豎向共振的抑制作用

7.1……………213

移動載荷作用下連續(xù)梁的動態(tài)響應(yīng)分析

7.2……………219

一對邊簡支另一對邊自由的矩形薄板振動分析

7.3……223

混凝土攪拌棒振子的動力特性分析

7.4…………………230

橋梁下部結(jié)構(gòu)的加固與振動分析研究

7.5………………234

高速列車鋁型材外地板減振降噪特性分析研究

7.6……236

現(xiàn)澆板式樓梯斜撐作用釋放的分析

7.7Pushover………241

非均勻梁橫向振動特性計算方法

7.8……………………246

習(xí)題

………………………249

部分習(xí)題參考答案

………………251

參考文獻

…………………………257

1緒論

1.1概述

振動是指物體圍繞它的平衡位置所作的往復(fù)運動或系統(tǒng)物理量在其平均值或平衡值附

()

近來回變動振動是自然界最普遍的現(xiàn)象之一廣泛存在于日常生活或生產(chǎn)實踐中如鐘擺的

。,,

振動琴弦的振動心臟的搏動耳膜和聲帶的振動等在工程技術(shù)領(lǐng)域中振動現(xiàn)象更比比皆

,,,。,

是例如機車車輛行駛時所引起的自身的振動以及支承它的線路橋梁的振動機器設(shè)備運轉(zhuǎn)

,、、;

時或地震時所引起的廠房或堤壩的振動風(fēng)的脈動壓力使輸電線煙囪水塔橋梁等建筑物產(chǎn)

;、、、

生的振動船舶或飛機在航行中的振動等

;。

劇烈的振動可以造成結(jié)構(gòu)物或機件的破壞對于精密儀器或機械加工振動將影響其靈敏

;,

度或精確度振動要消耗能量因而使機器的效率降低振動及同時發(fā)生的噪聲使勞動條件惡

;;

化飛機車輛船舶等的振動影響到乘客的身體健康甚至危及安全等應(yīng)該設(shè)法消除這些有

;、、,。

害的振動或減輕其危害

。

振動既有有害的一方面也有有利的一方面例如工程機械中的振動打樁機混凝土振

,。,、

動器搗固機等機械工業(yè)中的振動造型機振動輸送機脈沖鍛壓機等以及地震儀等儀器都

、,、、,,

是利用振動原理以達到提高工效或記錄振動的目的

。

不同領(lǐng)域中的振動現(xiàn)象雖然各具特色但往往有著相似的數(shù)學(xué)和力學(xué)描述在這種共性的

,。

基礎(chǔ)上有可能建立某種統(tǒng)一的理論來處理各種振動問題振動力學(xué)就是這樣一門基礎(chǔ)學(xué)科它

,,,

借助于數(shù)學(xué)物理實驗和計算技術(shù)探討各種振動現(xiàn)象的機理闡明振動的基本規(guī)律研究振動

、、,,,

產(chǎn)生的原因分析其運動規(guī)律了解振動對機器工程結(jié)構(gòu)及人體的影響尋求控制消除振動或

,,、,、

利用振動的方法最后達到機械系統(tǒng)或工程結(jié)構(gòu)能夠可靠地工作并具有良好的動態(tài)性能

,,。

1.2振動的分類

任何力學(xué)系統(tǒng)只要它具有彈性和慣性都可能發(fā)生振動這種力學(xué)系統(tǒng)稱為振動系統(tǒng)振

,,。。

動系統(tǒng)可分為兩大類離散系統(tǒng)和連續(xù)系統(tǒng)連續(xù)系統(tǒng)具有連續(xù)分布的參量它是由弦桿軸

,。,、、、

梁板殼等彈性元件組成的系統(tǒng)有無窮多個自由度數(shù)學(xué)描述為偏微分方程離散系統(tǒng)是由彼

、、,,。

此分離的有限個質(zhì)量元件彈簧和阻尼構(gòu)成的系統(tǒng)有有限個自由度數(shù)學(xué)描述為常微分方程

、,,。

根據(jù)振動系統(tǒng)的自由度可分為有限多自由度系統(tǒng)和無限多自由度系統(tǒng)有限多自由度系

。

統(tǒng)與離散系統(tǒng)相對應(yīng)又可分為單自由度系統(tǒng)的振動兩個自由度系統(tǒng)的振動和多自由度系統(tǒng)

,、

的振動無限多自由度系統(tǒng)則與連續(xù)系統(tǒng)相對應(yīng)連續(xù)系統(tǒng)可通過適當(dāng)方式化為離散系統(tǒng)

;。。

根據(jù)研究側(cè)重點的不同可從不同的角度對振動進行分類

,。

根據(jù)振動系統(tǒng)的激勵類型分

1.

自由振動系統(tǒng)受初始激勵后不再受外界激勵的振動

(1):。

2振動力學(xué)(第二版)

受迫振動系統(tǒng)在外界控制的激勵作用下的振動

(2):。

自激振動系統(tǒng)在自身控制的激勵作用下的振動

(3):。

參數(shù)振動系統(tǒng)自身參數(shù)變化激發(fā)的振動

(4):。

根據(jù)系統(tǒng)的響應(yīng)類型分

2.

確定性振動響應(yīng)是時間的確定性函數(shù)根據(jù)響應(yīng)存在時間分為暫態(tài)振動和穩(wěn)態(tài)振

(1):。

動前者只在較短的時間中發(fā)生后者可在充分長時間中進行根據(jù)響應(yīng)是否有周期性還可分

:,。

為簡諧振動周期振動準(zhǔn)周期振動擬周期振動和混沌振動

、、、。

隨機振動響應(yīng)為時間的隨機函數(shù)只能用概率統(tǒng)計的方法描述

(2):,。

根據(jù)系統(tǒng)性質(zhì)分

3.

確定性系統(tǒng)和隨機性系統(tǒng)若系統(tǒng)的特性可用時間的確定性函數(shù)給出則這類系統(tǒng)稱

(1):,

為確定性系統(tǒng)系統(tǒng)特性不能用時間的確定性函數(shù)給出而只具有統(tǒng)計規(guī)律性的系統(tǒng)稱為隨機

;

性系統(tǒng)

。

定常系統(tǒng)和參變系統(tǒng)系統(tǒng)特性不隨時間改變的系統(tǒng)稱為定常系統(tǒng)其數(shù)學(xué)描述為常

(2):,

系數(shù)微分方程系統(tǒng)特性隨時間變化的系統(tǒng)稱為參變系統(tǒng)其數(shù)學(xué)描述為變系數(shù)微分方程

。,。

線性系統(tǒng)和非線性系統(tǒng)質(zhì)量不變彈性力和阻尼力與運動參數(shù)成線性關(guān)系的系統(tǒng)稱

(3):、

為線性系統(tǒng)其數(shù)學(xué)描述為線性微分方程不能簡化為線性系統(tǒng)的系統(tǒng)稱為非線性系統(tǒng)其數(shù)

,。,

學(xué)描述為非線性微分方程

。

一個實際振動系統(tǒng)應(yīng)該采用何種簡化模型需要根據(jù)具體情況來確定對于相同的振動

,。

問題在不同條件下或為不同的目的可以采用不同的振動模型在有些情況下可以作近似簡

,,。

化例如當(dāng)外界激勵很小時受迫振動可視為自由振動當(dāng)微幅振動時非線性系統(tǒng)可近似作

,,,;,

為線性系統(tǒng)處理模型的建立及分析模型所得的結(jié)論需通過實驗或?qū)嵺`的檢驗

。,。

本書采用的系統(tǒng)限于定常線性離散或連續(xù)的模型

、、。

1.3振動力學(xué)中的建模問題

振動研究中的首要環(huán)節(jié)是力學(xué)模型和數(shù)學(xué)模型的建立

。

振動分析中一般都要通過測試與理論分析來建立力學(xué)模型經(jīng)過不斷地修正使一些工

。,

程中的振動問題獲得更精確的力學(xué)模型理論的數(shù)值的或?qū)嶒灥牧W(xué)模型

(、)。

對于一臺機器或一種工程結(jié)構(gòu)的振動分析首要的步驟是如何建模由于它們本身組成

,。

的復(fù)雜性外界載荷的復(fù)雜性多樣性相對靜載荷而言及不可預(yù)見性風(fēng)載荷地震載荷為

,、()(、),

此建立振動問題力學(xué)模型時必須根據(jù)需要解決的問題來考慮研究對象以及外界對它的作用

,,

以便簡化為一個計算所用的力學(xué)模型例如對高層建筑作地震反應(yīng)分析時根據(jù)所研究的對

。,,

象特點不同所建立的計算力學(xué)模型也不同

。

剛性樓蓋高層建筑

1.

對采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板的體型規(guī)則的高層建筑由于樓蓋的水平剛度很大在確定結(jié)

,,

構(gòu)動力特性頻率主振型時可采用串聯(lián)質(zhì)點系圖

(、),[1.1(a)]。

非剛性樓蓋高層建筑

2.

對采用鋼筋混凝土預(yù)制樓板的高層建筑以及體型復(fù)雜的高層建筑需要考慮地震作用下各

,

層樓蓋所產(chǎn)生的水平變形因此在確定結(jié)構(gòu)動力特性時宜采用串并聯(lián)質(zhì)點系圖

,,[1.1(b)]。

緒論

13

偏心結(jié)構(gòu)高層建筑

3.

結(jié)構(gòu)存在偏心時即使在地震單向平動分量作用下也會發(fā)生扭轉(zhuǎn)振動此時若采用串聯(lián)

,,。

質(zhì)點系作為其力學(xué)模型就不可能體現(xiàn)出這種扭轉(zhuǎn)振動的效果而需采用串聯(lián)剛片系作為偏心

,,

結(jié)構(gòu)高層建筑的振動分析力學(xué)模型圖該模型中每層剛片具有兩個正交的水平位

[1.1(c)]。

移和一個轉(zhuǎn)角共三個自由度如圖所示眾所周知不管機器或結(jié)構(gòu)物會產(chǎn)生怎樣的

,,1.1(d)。,

振動形式其主要的原因在于其本身的質(zhì)量慣性和彈性阻尼則使振動抑制從能量觀點

,()。。

出發(fā)質(zhì)量可儲存動能彈性可儲存勢能而阻尼則消耗能量當(dāng)外界對系統(tǒng)作功時系統(tǒng)質(zhì)量

,,,。,

吸收動能而獲得運動速度彈性儲存變形而具有使系統(tǒng)恢復(fù)到原來狀態(tài)的能力由于能量不

,。

斷地變換就使系統(tǒng)在平衡位置附近作往復(fù)運動如果沒有外界始終不間斷地給系統(tǒng)質(zhì)量輸入

。

能量那么由于阻尼存在而消耗其能量將使振動趨于停息由此可見質(zhì)量彈性和阻尼是

,,,。,、

振動系統(tǒng)力學(xué)模型的三要素

。

圖

1.1

所有實際機器和結(jié)構(gòu)物元件的質(zhì)量和彈性皆是連續(xù)分布的若將實際上是連續(xù)分布的參

。

數(shù)如高層建筑橋梁齒輪和齒輪軸等簡化成具有若干集中質(zhì)量并由相應(yīng)的彈簧或彈性桿和

(、、)

阻尼器聯(lián)結(jié)在一起的系統(tǒng)此時振動系統(tǒng)的力學(xué)模型就有連續(xù)系統(tǒng)和離散系統(tǒng)兩種不同的計

,

算力學(xué)模型

。

可見在振動分析中力學(xué)模型的建立需注意以下幾點

,,:

根據(jù)研究目的即需要解決什么問題對實際結(jié)構(gòu)進行分析找到其特點

(1),。,。

分清外界對研究對象的作用判別是確定載荷還是不確定載荷在線性振動中將不

(2),,。,

討論不規(guī)則載荷這種載荷的作用將在隨機振動書籍中專門解決

,。

考察研究對象是以空間還是平面問題來進行研究是以離散還是連續(xù)系統(tǒng)來進行解

(3)、;、

決是以一個自由度還是多個自由度系統(tǒng)來進行處理

;、。

4振動力學(xué)(第二版)

當(dāng)力學(xué)模型建立之后需建立系統(tǒng)參數(shù)質(zhì)量彈性阻尼激勵及響應(yīng)三者之間的關(guān)系

,(、、)、

式即數(shù)學(xué)表達式運動微分方程式

,———。

根據(jù)理論力學(xué)中的牛頓第二定律動力學(xué)普遍定理動靜法或拉格朗日方程建立離散系統(tǒng)

、、

運動微分方程另外再考慮材料力學(xué)中的單元變形等概念對連續(xù)系統(tǒng)建立運動微分方程

。,、,。

對離散系統(tǒng)所建立的振動微分方程一般為二階常微分方程當(dāng)系統(tǒng)為多自由度系統(tǒng)時

。,

則為二階聯(lián)立微分方程組對連續(xù)系統(tǒng)所建的振動微分方程一般為偏微分方程由于微分方

。。

程是系統(tǒng)振動行為的數(shù)學(xué)描述為此根據(jù)微分方程人們便可清楚地了解其運動類型這樣若

,。,

運動微分方程是常微分方程那么系統(tǒng)一定是集中質(zhì)量系統(tǒng)即離散系統(tǒng)若運動微分方程是

,,。

偏微分方程那么系統(tǒng)一定是連續(xù)分布參數(shù)系統(tǒng)即連續(xù)系統(tǒng)當(dāng)運動微分方程是齊次時系

,,。,

統(tǒng)一定作自由振動即在初始激勵后以系統(tǒng)的恢復(fù)力進行振動若運動微分方程是非齊次的

,。,

則系統(tǒng)作強迫振動即在系統(tǒng)上作用著外激勵系統(tǒng)受干涉力進行振動當(dāng)運動微分方程是線

,,。

性的那么系統(tǒng)為線性的若運動微分方程是非線性的則系統(tǒng)為非線性的

,;,。

從振動運動微分方程的自由項函數(shù)的形式也可以判定系統(tǒng)振動運動的形式若自由項為

。

簡諧函數(shù)則系統(tǒng)的響應(yīng)穩(wěn)態(tài)也是簡諧函數(shù)若自由項為任意周期函數(shù)則系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)

,();,

也一定是任意周期函數(shù)若自由項為脈沖函數(shù)那么系統(tǒng)一定是瞬態(tài)振動若自由項為隨機函

;,,;

數(shù)則系統(tǒng)一定是隨機振動

,。

求解微分方程是一件較為復(fù)雜的工作對線性微分方程而言一般對一二個自由度系

。,、

統(tǒng)可用經(jīng)典方法求得封閉解對高階線性微分方程需借用線性代數(shù)的方法將聯(lián)立微分方程

,,,

化為聯(lián)立代數(shù)方程編寫電算程序在計算機上求解以得出其近似解對于偏微分方程將應(yīng)用

,,。

數(shù)理方程的方法將偏微分方程化為常微分方程并配合邊界條件進行求解

,,。

1.4振動力學(xué)的研究內(nèi)容

隨著科技和生產(chǎn)的發(fā)展及近代電子技術(shù)和數(shù)字計算機的發(fā)展和廣泛的應(yīng)用使振動領(lǐng)域

,

的基礎(chǔ)理論和應(yīng)用技術(shù)的研究日益廣泛和深入過去無法實現(xiàn)的復(fù)雜計算和測試皆可能實

。

現(xiàn)使振動的研究取得了突破性的進展

,。

當(dāng)前我國處在經(jīng)濟建設(shè)的高潮大量的工程項目正在建設(shè)中工程的設(shè)計工程問題的分

,,,

析處理產(chǎn)品質(zhì)量的提高設(shè)備有效運行的故障排除等都提出了大量需要研究和解決的問題

,,,。

總之振動研究的目的是探究工程實際中使研究對象發(fā)生振動的原因及其運動規(guī)律對機器結(jié)

,、

構(gòu)物和人體的影響尋找控制和消除振動的方法振動的研究大致有以下幾個方面

,。:

確定系統(tǒng)的固有頻率預(yù)防共振的發(fā)生

(1),;

計算系統(tǒng)的動力響應(yīng)以確定機器結(jié)構(gòu)物受到的動載荷或振動的能量水平

(2),、;

研究平衡隔振和消振方法以消除振動的影響

(3)、,;

研究自激振動及其他不穩(wěn)定振動產(chǎn)生的原因以便有效地控制

(4),;

進行振動檢測分析事故原因及控制環(huán)境噪聲

(5),;

振動技術(shù)的利用

(6)。

以上這些問題涉及線性振動非線性振動隨機振動及其他

、、

學(xué)科等由于本書篇幅的限制主要討論前兩類問題

。,。圖

振動力學(xué)研究的內(nèi)容可以用圖表示系統(tǒng)是指所研究1.2

1.2。

緒論

15

振動問題的對象機械產(chǎn)品工程結(jié)構(gòu)或零部件它表征了系統(tǒng)本身的特征