机械振动学 测试与分析pdf电子书版本下载

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第一章 振动系统测试原理 1

第一节 振动系统及其动态特性 1

一、机械振动及机械振动系统 1

二、振动系统动态特性 3

第二节 振动系统动态特性表述空间 4

一、时间域 5

二、频率域 6

三、模态域 8

四、各域相互之间的关系 11

第三节 振动系统测试的时间域模型 12

一、状态空间方程 12

二、脉冲响应 17

三、相关函数 19

第四节 振动系统测试的频率域模型 21

一、传递函数 21

二、频率响应 23

三、功率谱密度函数 25

第五节 振动系统测试的模态域模型 28

一、实模态模型 28

二、复模态模型 33

第六节 各模型相互之间的关系 38

一、状态空间方程和传递函数 38

二、状态空间方程和脉冲响应 38

三、脉冲响应和传递函数 39

四、传递函数和频率响应 40

五、脉冲响应和频率响应 41

六、相关函数和功率谱密度函数 42

七、相关函数和脉冲响应 42

八、功率谱密度函数和频率响应 43

九、脉冲响应按模态展开 44

十、传递函数按模态展开 49

十一、频率响应按模态展开 50

十二、状态空间方程用模态参数表示 50

第七节 模型和响应之间的关系 51

第二章 振动系统测试技术 55

第一节 振动系统测试的基本概念 55

第二节 常用主要测试仪器及设备 56

一、激振仪器及设备 56

二、拾振仪器 58

三、记录设备 62

四、分析设备 65

一、稳态正弦激励方法 70

第三节 主要测试方法及其特点 70

二、瞬态激励方法 72

三、随机激励方法 77

四、自然激励方法 79

第四节 测试数据的分类及表述 80

一、确定性数据 81

二、随机数据 83

三、频率响应数据的表示 89

一、激振器的安装与连接 92

第五节 保证和提高测试精度与可靠性 92

二、传感器的选用、安装和定位 95

三、噪声干扰影响的抑制方法 100

四、校准(标定) 102

五、附加质量影响的消除 104

第六节 信号分析系统 106

一、软硬件结合型信号分析系统 106

二、软件型信号分析系统 112

第三章 傅里叶变换 115

第一节 傅里叶级数 115

一、数学表示式 115

二、标准傅里叶级数算法 117

第二节 傅里叶变换 120

第三节 卷积(摺积) 123

一、系统的频率响应特性 129

二、卷积 130

一、离散傅里叶变换过程 131

第四节 有限的离散傅里叶变换 131

二、数学表达式 133

三、离散傅里叶变换与连续傅里叶变换 137

第五节 快速傅里叶变换(FFT) 144

一、快速傅里叶变换的原理 144

二、FET算法的普遍性表达式 157

三、任意因子FFT算法原理 160

四、关于实数数据的FFT算法 163

第四章 数据处理的一般方法 167

第一节 数据离散化 167

一、采样定理 168

二、量化 178

第二节 工程物理单位转化 180

第三节 数据预处理 183

一、剔点处理 183

二、零均值化处理 183

三、消除趋势项 184

第四节 振动数据的检验 187

一、平稳性检验 187

二、周期性检验 192

三、正态性检验 200

第五章 相关函数和功率谱密度函数的数字数据处理方法 207

第一节 均值、均方值和概率密度函数 207

一、均值和均方位 207

二、概率密度函数 208

第二节 相关函数 210

一、通过直接计算得到自相关估计 211

二、通过快速傅里叶变换得到自相关估计 212

三、互相关函数 216

第三节 功率谱密度函数 221

一、通过自相关估计得到功率谱密度估计 221

二、通过快速傅里叶变换得到功率谱密度估计 229

三、互谱密度函数 236

一、频率响应函数 239

第四节 频率响应函数、脉冲响应函数和相干函数 239

二、脉冲响应函数 241

三、相干(凝聚)函数 242

第五节 功率谱密度函数估计的误差 243

一、误差的定义和分类 243

二、均方位估计的误差 245

三、功率谱密度函数估计的误差 249

四、相干函数估计误差 264

第六节 频率响应函数估计误差 265

一、偏度误差 266

二、随机误差 267

第七节 脉冲响应函数估计误差 274

第六章 模态参数识别 276

第一节 图解识别法 276

一、幅频、相频图 278

二、实频、虚频图 287

三、矢量法与幅相图 292

第二节 频域识别法 299

第三节 时域识别法 302

第七章 数字信号分析方法中的若干新技术 309

第一节 频段扩展快速傅里叶变换 309

一、基于复调制的细化FFT方法 310

二、相位补偿细化方法 314

第二节 倒频谱分析技术 316

一、基本表达式 317

二、倒频谱与解卷积 318

三、倒频谱分析技术及应用 321

四、复倒频谱 325

第三节 声强测量技术 327

一、互功率谱声强测量原理 328

二、声强测量系统 335

三、差分误差与相位误差 341

四、声强测量在工程中的应用 345

第四节 希尔伯特变换及其应用 349

一、基本原理 349

二、应用举例 351