振動力學(xué)基礎(chǔ)與MATLAB應(yīng)用
定 價：45 元
叢書名：
- 作者：鮑文博，白泉，陸海燕編
- 出版時間：2015/5/1
- ISBN：9787302375708
- 出 版 社：清華大學(xué)出版社
- 中圖法分類：TB123
- 頁碼：300
- 紙張：膠版紙
- 版次：1
- 開本：16K
《振動力學(xué)基礎(chǔ)與MATLAB應(yīng)用》是為高等院校工科相關(guān)專業(yè)研究生振動力學(xué)基礎(chǔ)課程編寫的簡明教材，全書包括緒論、單自由度系統(tǒng)的自由振動、單自由度系統(tǒng)的強(qiáng)迫振動、兩自由度系統(tǒng)的振動、多自由度系統(tǒng)的振動、連續(xù)系統(tǒng)的振動和振動分析的近似計算方法等部分。本教材強(qiáng)調(diào)基本概念和振動理論的工程應(yīng)用以及計算機(jī)程序在振動問題分析中的運(yùn)用，每一部分均配備了大量的例題和應(yīng)用MATLAB語言求解振動問題的算例，并給出全部程序源代碼。
本書也可以作為土木工程、機(jī)械工程、航空航天工程、能源與動力工程、交通工程等專業(yè)本科生的教材和參考書，也可供從事與振動相關(guān)工作的工程技術(shù)人員參考。
振動是客觀世界最普遍的運(yùn)動形式之一，在自然世界、工程領(lǐng)域、社會活動和日常生活中，普遍存在著物體往復(fù)運(yùn)動或空間狀態(tài)往復(fù)變化的振動現(xiàn)象。振動力學(xué)已經(jīng)成為機(jī)械、航空、土木、水利、動力和交通運(yùn)輸?shù)裙こ填I(lǐng)域，以及力學(xué)、聲學(xué)、電子學(xué)、自動控制等學(xué)科不可或缺的組成部分和重要的理論基礎(chǔ)之一。隨著振動理論的不斷發(fā)展和現(xiàn)代工程對振動分析技術(shù)需求的日益增大，振動力學(xué)的理論體系不斷完善、研究內(nèi)容不斷擴(kuò)充，形成了內(nèi)涵豐富、體系完整、結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)科理論。為了方便教學(xué)安排以及不同學(xué)科或不同領(lǐng)域?qū)τ谡駝永碚摰撵`活選擇，振動理論在內(nèi)容上可以劃分為基礎(chǔ)理論和專題理論兩個部分，基礎(chǔ)部分即經(jīng)典的線性振動理論，專題部分包括非線性振動、隨機(jī)振動和振動實驗等。本教材是針對工科院校對振動基礎(chǔ)理論的必修需求進(jìn)行規(guī)劃，在原碩士研究生的“振動理論”課程講義的基礎(chǔ)之上，根據(jù)教與學(xué)的反復(fù)實踐，經(jīng)過精選、提煉和擴(kuò)充后形成的一本體系完整、內(nèi)容簡潔、方便實用的振動力學(xué)基礎(chǔ)理論教程，既可作為高等院校工科相關(guān)專業(yè)研究生振動力學(xué)基礎(chǔ)課程的簡明教材，也可以作為土木工程、機(jī)械工程、航空航天工程、水利工程、能源與動力工程、交通工程等專業(yè)本科生的教材和參考書，還可供從事相關(guān)領(lǐng)域工作的工程技術(shù)人員學(xué)習(xí)參考。
本書最顯著的特色是強(qiáng)調(diào)振動理論的實際應(yīng)用。首先，在每一個理論單元都安排了大量的問題及分析與求解實例，為讀者自學(xué)和深入理解振動理論提供了極大的方便；其次，每一章節(jié)均配置了大量的應(yīng)用MATLAB語言求解振動問題的算例，并給出全部程序源代碼，為實踐理論應(yīng)用、鞏固學(xué)習(xí)成績、拓展分析范圍和實際工程應(yīng)用提供了有效的手段。
本書共分為6章。前4章為線性振動理論的基本內(nèi)容，安排了單自由度系統(tǒng)的自由振動及強(qiáng)迫振動、兩自由度系統(tǒng)的振動和多自由度系統(tǒng)的振動等內(nèi)容，可作為32學(xué)時課程的教學(xué)內(nèi)容。第5章介紹了連續(xù)系統(tǒng)的振動理論，第6章介紹了振動分析的近似計算方法，可安排8個學(xué)時的擴(kuò)充課時或課外自學(xué)。
本書由鮑文博教授、白泉博士和陸海燕博士編寫，其中第1~4章及第6章由鮑文博編寫，
第5章由白泉編寫，部分例題和MATLAB程序的調(diào)試由陸海燕完成，全書由鮑文博主審。清華大學(xué)出版社土建事業(yè)部聘請相關(guān)學(xué)科的專家審閱了全書，在此一并致以誠摯的謝意。限于編者水平，書中欠缺和不妥之處在所難免，懇請讀者不吝指正。
作者
2015年4月
第0章緒論
0.1振動力學(xué)發(fā)展簡史
0.2振動力學(xué)的基本概念
0.2.1振動的基本物理量
0.2.2簡諧振動及其表示法
0.2.3振動的分類
0.3研究振動問題的基本方法
0.3.1振動力學(xué)的研究內(nèi)容
0.3.2振動系統(tǒng)的簡化與力學(xué)模型
0.3.3振動系統(tǒng)的動力自由度
0.3.4振動力學(xué)的研究方法
0.4振動理論的工程應(yīng)用
第1章單自由度系統(tǒng)的自由振動
1.1振動系統(tǒng)的簡化及其模型
1.1.1彈性元件
1.1.2阻尼元件
1.1.3質(zhì)量元件
1.1.4等效單自由度振動系統(tǒng)
1.2單自由度線性系統(tǒng)的振動微分方程
1.2.1力激勵振動微分方程
1.2.2基礎(chǔ)激勵振動微分方程
1.2.3靜力對振動微分方程的影響
1.2.4振動系統(tǒng)的線性化處理
1.3無阻尼系統(tǒng)的自由振動
1.3.1單自由度無阻尼系統(tǒng)的振動解
1.3.2確定固有頻率的方法
1.3.3能量法
1.4具有粘性阻尼系統(tǒng)的自由振動
1.5MATLAB算例
第2章單自由度系統(tǒng)的強(qiáng)迫振動
2.1諧波激勵下的強(qiáng)迫振動
2.1.1無阻尼系統(tǒng)的強(qiáng)迫振動
2.1.2有阻尼系統(tǒng)的強(qiáng)迫振動
2.1.3強(qiáng)迫振動的復(fù)數(shù)解法
2.1.4能量平衡與等效阻尼
2.2基礎(chǔ)作簡諧運(yùn)動時的強(qiáng)迫振動
2.2.1振動方程
2.2.2穩(wěn)態(tài)振動響應(yīng)
2.3振動的隔離
2.3.1主動隔振
2.3.2被動隔振
2.4周期激勵下的強(qiáng)迫振動
2.4.1疊加原理
2.4.2周期激勵函數(shù)及其傅里葉展開
2.4.3傅里葉級數(shù)解法
2.5非周期激勵下的強(qiáng)迫振動
2.5.1脈沖響應(yīng)法
2.5.2傅里葉積分法
2.6MATLAB算例
第3章兩自由度系統(tǒng)的振動
3.1兩自由度振動系統(tǒng)的運(yùn)動微分方程
3.2無阻尼系統(tǒng)的自由振動
3.2.1運(yùn)動方程
3.2.2固有頻率和模態(tài)
3.2.3無阻尼系統(tǒng)的自由振動
3.3坐標(biāo)耦合與主坐標(biāo)
3.3.1坐標(biāo)耦合
3.3.2物理坐標(biāo)和模態(tài)坐標(biāo)
3.4諧波激勵下的強(qiáng)迫振動
3.4.1無阻尼系統(tǒng)的強(qiáng)迫振動
3.4.2具有粘性阻尼系統(tǒng)的強(qiáng)迫振動解
3.4.3具有粘性阻尼系統(tǒng)強(qiáng)迫振動的復(fù)數(shù)解法
3.5動力減振
3.6拍擊振動
3.7半正定系統(tǒng)
3.8兩自由度系統(tǒng)的振動特性
3.9MATLAB算例
第4章多自由度系統(tǒng)的振動
4.1多自由度系統(tǒng)模型的建立
4.2多自由度系統(tǒng)運(yùn)動方程的建立
4.2.1牛頓第二定律法
4.2.2拉格朗日方程法
4.2.3影響系數(shù)法
4.2.4多自由度系統(tǒng)運(yùn)動方程的矩陣表示方法
4.3多自由度系統(tǒng)的固有頻率和模態(tài)向量
4.3.1特征值問題
4.3.2固有頻率與模態(tài)向量
4.4多自由度系統(tǒng)的模態(tài)分析
4.4.1模態(tài)向量的正交性
4.4.2模態(tài)矩陣
4.4.3模態(tài)坐標(biāo)
4.4.4正則化模態(tài)
4.4.5模態(tài)方程
4.5無阻尼多自由度系統(tǒng)的振動
4.5.1自由振動
4.5.2受迫振動
4.6一般多自由度系統(tǒng)的模態(tài)分析
4.7MATLAB算例
第5章連續(xù)系統(tǒng)的振動
5.1弦的橫向振動
5.1.1弦的振動方程
5.1.2弦自由振動方程的解
5.2桿的縱向振動
5.3桿的扭轉(zhuǎn)振動
5.4梁的彎曲振動
5.4.1梁彎曲振動的運(yùn)動方程
5.4.2梁自由振動的解
5.4.3固有頻率與振型函數(shù)
5.5剪切變形、轉(zhuǎn)動慣量與軸向力的影響
5.5.1剪切變形與轉(zhuǎn)動慣量的影響
5.5.2軸向力的影響
5.6振型函數(shù)的正交性
5.7連續(xù)系統(tǒng)的強(qiáng)迫振動
5.7.1有阻尼運(yùn)動的微分方程
5.7.2廣義坐標(biāo)的運(yùn)動微分方程及其解
5.8MATLAB算例
5.8.1pdepe()函數(shù)
5.8.2pde toolbox工具箱
5.8.3例題
第6章振動分析的近似計算方法
6.1固有振動特性的近似計算方法
6.1.1鄧克利法
6.1.2瑞利法
6.1.3里茲法
6.1.4矩陣迭代法
6.1.5子空間迭代法
6.2強(qiáng)迫振動響應(yīng)的數(shù)值計算方法
6.2.1增量振動微分方程
6.2.2線性加速度法
6.2.3威爾遜-θ法
6.2.4紐馬克-β法
6.3MATLAB算例
參考文獻(xiàn)
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