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第一篇 工程振动力学 1

引言 1

第一章 振动的基本理论 3

第一节 简谐振动 3

第二节 周期振动的谐波分析 6

第三节 非周期函数的连续频谱 8

第二章 单自由度系统的振动 11

第一节 无阻尼系统的自由振动 11

第二节 计算固有频率的能量法 16

第三节 有阻尼系统的衰减振动 18

第四节 简谐激励作用下的受迫振动 21

第五节 简谐激励受迫振动理论的应用 33

第六节 周期激励作用下的受迫振动 34

第七节 任意激励作用下的受迫振动 35

第八节 响应谱 41

习题 42

第三章 多自由度系统的振动 47

第一节 多自由度系统自由振动的运动微分方程 47

第二节 固有频率 主振型 51

第三节 主坐标和正则坐标 57

第四节 固有频率相等的情形 62

第五节 无阻尼系统对初始条件的响应 65

第六节 质量和刚度的变化对固有频率的影响 69

第七节 无阻尼振动系统对激励的响应 70

第八节 动力减振器 74

第九节 有阻尼系统对激励的响应 77

习题 81

第四章 多自由度系统的数值计算方法 85

第一节 瑞利（Rayleigh）能量法 85

第二节 李兹（Ritz）法 87

第三节 邓克莱（Dunkerley）法 90

第四节 矩阵迭代法 91

第五节 子空间迭代法 95

第六节 传递矩阵法 98

习题 106

第五章 弹性体的一维振动 107

第一节 杆的纵向自由振动 107

第二节 杆的纵向受迫振动 113

第三节 梁的横向自由振动 118

第四节 梁的横向受迫振动 112

第五节 转动惯量、剪切变形对梁振动的影响 126

第六节 轴向力作用对梁的横向振动的影响 128

第七节 梁横向振动的近似解法 129

习题 135

第六章 弹性体的复杂振动 138

第一节 梁的双向振动 138

第二节 梁的弯曲和扭转的联合振动 139

第三节 圆环的振动 142

第四节 薄板的横向振动 146

第五节 矩形薄板的自由振动 152

第六节 圆形薄板的横向振动 157

第二篇 测试技术 163

引言 163

第七章 振动测试的基本知识 164

第一节 工程振动中的被测参数 164

第二节 工程振动测试及信号分析的任务 168

第三节 工程振动测试方法及分类 169

思考题 171

第八章 振动传感器的机械接收原理 172

第一节 传感器的作用 172

第二节 相对式机械接收原理 172

第三节 惯性式机械接收原理 173

第四节 测量非简谐振动时应该注意的问题 178

思考题 180

第九章 振动传感器的机电变换原理 181

第一节 振动传感器的分类 181

第二节 电动式传感器 182

第三节 压电式传感器 183

第四节 电涡流式传感器 189

第五节 参量型传感器 190

思考题 193

第十章 振动测量系统 194

第一节 微积分放大器 194

第二节 滤波器 198

第三节 压电加速度传感器测量系统 202

第四节 电涡流式传感器的测量系统 206

第五节 动态电阻应变仪 208

第六节 参量型传感器测量系统 212

思考题 213

第十一章 激振设备 215

第一节 激振器 215

第二节 振动台 217

第三节 液压式振动台 219

第四节 其它激振方法 220

思考题 221

第十二章 基本振动参数的测量及仪器设备 222

第一节 简谐振动频率的测量 222

第二节 机械系统固有频率的测量 226

第三节 简谐振动幅值的测量 228

第四节 同频简谐振动相位差的测量 230

第五节 衰减系数的测量 233

思考题 236

第十三章 模拟平稳信号分析 237

第一节 波形分析的简单方法 237

第二节 模拟式频率分析 240

第三节 模拟式实时频谱分析简介 245

思考题 247

第十四章 振动测试仪器的校准 248

第一节 分部校准与系统校准 248

第二节 静态校准法 249

第三节 绝对校准法 250

第四节 相对校准法 251

思考题 252

第十五章 数字信号分析 253

第一节 基本知识 253

第二节 离散傅立叶变换 256

第三节 快速傅立叶变换（FFT） 257

第四节 泄漏与窗函数 260

第五节 噪声与平均技术 264

第六节 数字信号分析仪的工作原理及简介 266

思考题 269

第十六章 实验模态分析简介 270

第一节 基本概念 270

第二节 多自由度系统的传递函数矩阵和频响函数矩阵 275

第三节 传递函数的物理意义 276

第四节 多自由度系统的模态参数识别 278

第五节 模态分析中的几种激振方法 281

第六节 模态分析的实验过程 283

思考题 284

第十七章 工程振动测试技术在工程中的应用 285

第一节 ZKB3675型直线振动筛的动力响应测试 285

第二节 斜拉桥索力的测量 289

第三节 二滩拱坝模型模态分析和振动响应测试 293

附录一 简单弹性元件的弹性常数 298

附录二 实验指导书 300

实验一 振动基本参数的测量 300

实验二 振动系统幅频特性曲线的测量 303

实验三 电涡流传感器的标定和双圆盘转子模型的主振型的测量 305

实验四 加速度计的校准 308

实验五 自激振动实验 310

实验六 数字信号分析 311

附录三 振动数字信号采集和处理系统 315

附录四 习题答案 318

参考文献 328