本書是美國加利福尼亞大學研究生基礎(chǔ)課的教材之一。作者在第一版的基礎(chǔ)上糾正并更新了一部分內(nèi)容，更全面地反映當前成熟的、先進的研究成果。本書在引入理想流體模型等內(nèi)容的基礎(chǔ)上，重點介紹適用于流體所致小尺度結(jié)構(gòu)的渦致振動、跳躍振動和渦致聲的基本概念、基本原理和計算方法，并結(jié)合實際應用附上典型算例。本書的主要特點是全面、系統(tǒng)、適用范圍廣且通俗易懂。
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目錄
中文版序
Preface for Chinese Translation
原書前言
符號表
緒論 1
第1章 量綱分析 3
1.1 無量綱參數(shù) 3
1.2 應用 5
參考文獻 7
第2章 理想流體模型 8
2.1 勢流理論基礎(chǔ) 8
2.2 附加質(zhì)量 14
2.3 流體耦合 19
2.4 渦旋運動 23
參考文獻 28
第3章 渦致振動 32
3.1 靜止圓柱的渦旋尾流 32
3.2 施特魯哈爾數(shù) 35
3.3 圓柱振動對尾流的影響 39
3.4 渦致振動分析 42
3.5 渦致振動模型 43
3.5.1 諧波模型 44
3.5.2 尾流振子模型和數(shù)值模型 48
3.5.3 數(shù)據(jù)和模型的合成 53
3.6 渦致振動的降低 55
3.7 橋板問題 58
3.8 實例：海洋線纜和管線 61
參考文獻 67
第4章 跳躍振動與顫振 77
4.1 跳躍振動 77
4.2 跳躍振動失穩(wěn) 78
4.2.1 單自由度垂向振動的穩(wěn)定性 78
4.2.2 扭轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性 82
4.3 跳躍振動的響應 84
4.3.1 單自由度響應 84
4.3.2 雙自由度響應 89
4.4 渦旋脫落、湍流和跳躍振動 93
4.5 顫振 96
4.5.1 機翼受力 96
4.5.2 顫振的穩(wěn)定性 99
4.6 跳躍振動和顫振的抑制 103
4.7 實例：Ryan NYP的顫振分析 104
4.8 實例：電纜的跳躍振動 106
參考文獻 110
第5章 管陣和柱陣的失穩(wěn) 115
5.1 流體彈性失穩(wěn)的描述 115
5.2 流體彈性失穩(wěn)理論 121
5.2.1 位移機理 121
5.2.2 速度機理 125
5.3 換熱器的實際考慮 128
5.4 柱群振動 130
5.4.1 雙柱的流動描述 130
5.4.2 尾流中柱群的跳躍振動 132
5.5 實例：換熱器中管的失穩(wěn) 137
參考文獻 140
第6章 振蕩流致振動 146
6.1 線內(nèi)力及其極值 146
6.2 線內(nèi)運動 150
6.2.1 運動方程與非線性解 150
6.2.2 線性解 152
6.2.3 連續(xù)結(jié)構(gòu)的線內(nèi)響應 155
6.3 流體力系數(shù) 157
6.3.1 尺寸和理論的考慮 157
6.3.2 雷諾數(shù)、約化速度和粗糙度的影響 158
6.3.3 傾斜和鄰近的依賴性 162
6.4 橫向力及其響應 163
6.5 減小振蕩流所致振動 166
6.6 實例：波致立管振動 167
6.7 航道中的船舶運動 170
6.7.1 船舶運動的描述 170
6.7.2 穩(wěn)性和固有頻率 171
6.7.3 波浪所致船舶運動 173
參考文獻 177
第7章 湍流和聲致振動 181
7.1 隨機理論的要素 181
7.2 聲和湍流所致板的振動 185
7.2.1 分析公式 185
7.2.2 模態(tài)響應的時間解 189
7.2.3 近似解 190
7.2.4 應用和擴展 191
7.2.5 示例：板的聲激勵 193
7.3 湍流所致管和桿的振動 195
7.3.1 解析公式 195
7.3.2 橫向流中的管和桿 198
7.3.3 平行流中的管和桿 201
7.4 風致振動 203
7.4.1 地球的湍流邊界層 203
7.4.2 海風響應預報 207
7.4.3 風洞模擬 214
7.5 陣風中飛機的響應 216
7.6 湍流所致振動的降低 219
7.7 實例：建筑物的風致振動 220
參考文獻 222
第8章 結(jié)構(gòu)的阻尼 228
8.1 阻尼的要素 228
8.2 流體阻尼 230
8.2.1 靜水中的阻尼 230
8.2.2 流動流體中的阻尼 233
8.3 結(jié)構(gòu)阻尼的測量與計算 236
8.3.1 阻尼的測量技術(shù) 236
8.3.2 示例：松散支撐管的結(jié)構(gòu)阻尼 240
8.4 橋梁、塔、建筑物、管道和飛機結(jié)構(gòu)的阻尼 243
8.4.1 橋梁 244
8.4.2 塔和煙囪 245
8.4.3 建筑物 246
8.4.4 管道和管狀物 247
8.4.5 飛機和航天器結(jié)構(gòu) 249
8.5 材料阻尼和阻尼器 250
8.5.1 材料阻尼 250
8.5.2 阻尼器 254
參考文獻 257
第9章 渦旋脫落所致的聲 262
9.1 源于單柱體的聲 262
9.1.1 實驗 262
9.1.2 理論 264
9.2 源于振動柱體的聲 269
9.3 源于管群和換熱器的聲 273
9.3.1 實驗 273
9.3.2 共振的預報與抑制 277
9.4 源于流經(jīng)空腔的聲 281
參考文獻 284
第10章 輸液管的振動 289
10.1 輸液管的失穩(wěn) 289
10.1.1 固定邊界的振動方程及其解 289
10.1.2 懸臂輸液管和彎曲管 295
10.1.3 算例 299
10.2 外部軸向流動 300
10.3 管道的鞭振 301
10.4 聲強和泄漏所致振動 304
10.4.1 管道聲強所致振動 304
10.4.2 泄漏所致振動 307
參考文獻 308
附錄A 模態(tài)分析 312
附錄B 主坐標 317
附錄C 空氣動力聲源 321
附錄D 數(shù)字頻譜和傅里葉分析 325
附錄E 330
作者索引 353
專業(yè)術(shù)語索引 364
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