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機械系統動力學 版權信息
- ISBN：9787118068153
- 條形碼：9787118068153 ; 978-7-118-06815-3
- 裝幀：暫無
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>>
機械系統動力學 本書特色
《機械系統動力學》：普通高等院校機械類“十一五”規劃教材
機械系統動力學 內容簡介
本書根據高等院校機械工程專業“機械系統動力學”課程的教學要求，結合多年講授“機械系統動力學”和“機械振動理論”課程的教學與科研實踐，參考多種同類教材與專著編寫而成。
全書共分8章，內容包括：緒論；單自由度機械系統的剛性動力學；兩自由度機械系統的剛性動力學；單自由度系統的振動；兩自由度系統的振動；多自由度系統的振動；彈性體系統的振動；有彈性構件機械系統動力學。書內各章均有相當數量的例題、思考題和習題，便于讀者理解和練習。書中重點詞匯用雙語表達，書末列出了與機械系統動力學有關的典型詞匯及外國人名譯名，便于讀者與相關的英文教材和專著對照，為雙語教學奠定基礎。
本書可作為高等院校機械工程等相關專業本科生的“機械系統動力學”課程教材，也可供機械工程、工程力學等專業的本科生、碩士生及從事教學、研究和設計的工程技術人員參考與使用。
機械系統動力學 目錄
第1章 緒論
1.1 系統與機械系統
1.1.1 系統
1.1.2 機械系統
1.1.3 系統組成
1.2 材料變形與動力學分類
1.2.1 動態系統問題的類型
1.2.2 材料的變形和斷裂
1.2.3 動力學分類
1.3 系統模型與分類
1.3.1 力學模型與數學模型
1.3.2 系統分類
1.4 離散系統與連續系統
1.5 線性系統與非線性系統
1.5.1 線性系統及疊加原理
1.5.2 非線性系統及線性化處理
1.6 確定性系統與隨機性系統
1.7 無阻尼系統與有阻尼系統
1.7.1 黏性阻尼
1.7.2 非性阻尼
1.8 機械系統動力學的研究意義與研究內容
1.8.1 機械系統動力學的研究意義
1.8.2 機械系統動力學的研究任務與研究內容
思考題
第2章 單自由度機械系統的剛性動力學
2.1 引言
2.2 驅動力和工作阻力
2.3 單自由度機械系統的等效力學模型
2.3.1 等效力學模型
2.3.2 等效力與等效力矩
2.3.3 等效質量與等效轉動慣量
2.3.5 等效轉動慣量及其導數的計算方法
2.4 運動方程的求解方法
2.4.1 等效力矩是等效構件轉角的函數時運動方程的求解
2.4.2 等效轉動慣量是常數，等效力矩是角速度的函數時運動方程的求解
2.4.3 等效力矩是等效構件轉角和角速度的函數時運動方程的求解
2.5 飛輪轉動慣量的計算
2.5.1 機械的穩定運動與自調性
2.5.2 機械的周期性速度波動
2.5.3 飛輪轉動慣量計算的迭代分析法
思考題
習題
第3章 兩自由度機械系統的剛性動力學
3.1 引言
3.2 自由度與廣義坐標
3.2.1 自由度
3.2.2 廣義坐標
3.3 虛位移原理與廣義力
3.3.1 虛位移原理
3.3.2 廣義力
3.4 達朗貝爾原理與動力學普遍方程
3.4.1 達朗貝爾原理
3.4.2 動力學普遍方程
3.5 拉格朗日方程
3.6 兩自由度機械系統動力學方程
3.6.1 系統動能的確定
3.6.2 廣義力q1、q2的確定
3.6.3 兩自由度機械系統的運動微分方程
3.7 兩自由度機械手的動力學問穎
思考題
習題
第4章 單自由度系統的振動
4.1 振動分類及求解步驟
4.1.1 振動的分類
4.1.2 振動問題的求解步驟
4.2 振動系統模型及其簡化
4.2.1 單自由度系統的基本模型
4.2.2 單自由度系統模型的簡化
4.3 單自由度系統的自由振動
4.3.1 單自由度線性系統的運動微分方程及其系統特性
4.3.2 振動系統的線性化處理
4.3.3 單自由度無阻尼系統的自由振動
4.3.4 自然頻率的計算方法
4.3.5 有阻尼系統的自由振動
4.4 諧波激勵下的強迫振動
4.4.1 諧波激勵下系統振動的求解方法
4.4.2 諧波激勵下的無阻尼強迫振動
4.4.3 諧波激勵下的有阻尼強迫振動
4.5 周期性激勵下的強迫振動
4.5.1 傅里葉級數分析法
4.5.2 任意周期激勵下的穩態強迫振動
4.6 任意激勵下的強迫振動
4.6.1 脈沖響應法與時域分析
4.6.2 傅里葉變換法與頻域分析
4.6.3 拉普拉斯變換法
4.7 單自由度系統振動的應用
4.7.1 自由振動的應用
4.7.2 強迫振動的應用
思考題
習題
第5章 兩自由度系統的振動
5.1 引言
5.2 兩自由度系統的自由振動
5.2.1 兩自由度振動系統的運動微分方程
5.2.2 無阻尼系統的自由振動與自然模態
5.3 坐標耦合與自然坐標
5.3.1 坐標耦合
5.3.2 自然坐標
5.4 兩自由度系統振動的拍擊現象
5.5 兩自由度系統在諧波激勵下的強迫振動
5.6 阻尼對強迫振動的影響
5.7 兩自由度系統振動的應用
5.7.1 動力減振器
5.7.2 變速減振器
5.7.3 阻尼減振器
思考題
習題
第6章 多自由度系統的振動
6.1 引言
6.2 多自由度系統的振動微分方程
6.2.1 用牛頓運動定律或定軸轉動方程建立運動方程
6.2.2 用拉格朗日方程建立運動微分方程
6.2.3 用剛度影響系數法建立運動微分方程
6.2.4 用柔度影響系數法建立運動微分方程
6.3 線性變換與坐標耦合
6.4 多自由度系統的自由振動
6.4.1 無阻尼自由振動，特征值問題
6.4.2 模態矢量的正交性與正規性
6.4.3 模態矩陣與正則矩陣
6.4.4 自然坐標與正則坐標，微分方程解耦
6.4.5 多自由度系統對初始激勵的響應
6.4.6 系統矩陣與動力矩陣
6.4.7 有阻尼多自由度系統的自由振動
6.5 多自由度系統的強迫振動
6.5.1 無阻尼系統的強迫振動
6.5.2 有阻尼系統的強迫振動
6.6 多自由度系統振動的應用
6.6.1 汽車起重機傳動系統的振動分析
6.6.2 氣輪機一壓氣機喘振分析
6.6.3 軋鋼機的沖擊現象
6.6.4 橋式起重機起升機構振動分析
思考題
習題
第7章 彈性體系統的振動
7.1 引言
7.2 弦的橫向振動
7.3 桿的縱向振動和扭轉振動
7.3.1 桿的縱向振動
7.3.2 桿的扭轉振動
7.4 梁的彎曲振動
7.4.1 彎曲振動的微分方程
7.4.2 梁的彎曲振動的響應規律
7.4.3 梁的邊界條件
7.5 連續系統的強迫振動
7.5.1 弦的橫向強迫振動
7.5.2 桿的縱向強迫振動
7.5.3 桿的扭轉強迫振動
7.5.4 梁的橫向強迫振動
7.6 剪切變形和轉動慣量的影響
思考題
習題
第8章 有彈性構件機械系統動力學
8.1 引言
8.1.1 機械彈性動力學的研究內容
8.1.2 構件彈性變形的類型
8.1.3 建立機械彈性動力學模型的原則
8.2 撓性轉子的平衡
8.2.1 振型平衡法
8.2.2 影響系數法
8.3 軸和軸系的振動
8.3.1 單圓盤撓，性轉子的振動
8.3.2 撓性轉予的振動與平衡
8.4 凸輪機構的動力學與振動
8.4.1 凸輪機構的動力學模型
8.4.2 凸輪機構的彈性動力學分析
8.5 齒輪傳動的噪聲分析與控制
8.5.1 齒輪傳動振動噪聲的發生機理及分類
8.5.2 齒輪系統振動噪聲的估算
8.5.3 齒輪傳動加速度噪聲計算
8.5.4 齒輪結構振動自鳴噪聲計算
8.5.5 齒輪系統降噪與噪聲控制
8.6 齒輪傳動的振動與故障診斷
8.6.1 機械故障診斷概述
8.6.2 齒輪故障產生機理及其診斷方法
8.6.3 齒輪典型故障診斷分析
8.6.4 齒輪故障診斷的發展趨勢
思考題
習題
附錄 索引及外國人名譯名對照表
參考文獻
1.1 系統與機械系統
1.1.1 系統
1.1.2 機械系統
1.1.3 系統組成
1.2 材料變形與動力學分類
1.2.1 動態系統問題的類型
1.2.2 材料的變形和斷裂
1.2.3 動力學分類
1.3 系統模型與分類
1.3.1 力學模型與數學模型
1.3.2 系統分類
1.4 離散系統與連續系統
1.5 線性系統與非線性系統
1.5.1 線性系統及疊加原理
1.5.2 非線性系統及線性化處理
1.6 確定性系統與隨機性系統
1.7 無阻尼系統與有阻尼系統
1.7.1 黏性阻尼
1.7.2 非性阻尼
1.8 機械系統動力學的研究意義與研究內容
1.8.1 機械系統動力學的研究意義
1.8.2 機械系統動力學的研究任務與研究內容
思考題
第2章 單自由度機械系統的剛性動力學
2.1 引言
2.2 驅動力和工作阻力
2.3 單自由度機械系統的等效力學模型
2.3.1 等效力學模型
2.3.2 等效力與等效力矩
2.3.3 等效質量與等效轉動慣量
2.3.5 等效轉動慣量及其導數的計算方法
2.4 運動方程的求解方法
2.4.1 等效力矩是等效構件轉角的函數時運動方程的求解
2.4.2 等效轉動慣量是常數，等效力矩是角速度的函數時運動方程的求解
2.4.3 等效力矩是等效構件轉角和角速度的函數時運動方程的求解
2.5 飛輪轉動慣量的計算
2.5.1 機械的穩定運動與自調性
2.5.2 機械的周期性速度波動
2.5.3 飛輪轉動慣量計算的迭代分析法
思考題
習題
第3章 兩自由度機械系統的剛性動力學
3.1 引言
3.2 自由度與廣義坐標
3.2.1 自由度
3.2.2 廣義坐標
3.3 虛位移原理與廣義力
3.3.1 虛位移原理
3.3.2 廣義力
3.4 達朗貝爾原理與動力學普遍方程
3.4.1 達朗貝爾原理
3.4.2 動力學普遍方程
3.5 拉格朗日方程
3.6 兩自由度機械系統動力學方程
3.6.1 系統動能的確定
3.6.2 廣義力q1、q2的確定
3.6.3 兩自由度機械系統的運動微分方程
3.7 兩自由度機械手的動力學問穎
思考題
習題
第4章 單自由度系統的振動
4.1 振動分類及求解步驟
4.1.1 振動的分類
4.1.2 振動問題的求解步驟
4.2 振動系統模型及其簡化
4.2.1 單自由度系統的基本模型
4.2.2 單自由度系統模型的簡化
4.3 單自由度系統的自由振動
4.3.1 單自由度線性系統的運動微分方程及其系統特性
4.3.2 振動系統的線性化處理
4.3.3 單自由度無阻尼系統的自由振動
4.3.4 自然頻率的計算方法
4.3.5 有阻尼系統的自由振動
4.4 諧波激勵下的強迫振動
4.4.1 諧波激勵下系統振動的求解方法
4.4.2 諧波激勵下的無阻尼強迫振動
4.4.3 諧波激勵下的有阻尼強迫振動
4.5 周期性激勵下的強迫振動
4.5.1 傅里葉級數分析法
4.5.2 任意周期激勵下的穩態強迫振動
4.6 任意激勵下的強迫振動
4.6.1 脈沖響應法與時域分析
4.6.2 傅里葉變換法與頻域分析
4.6.3 拉普拉斯變換法
4.7 單自由度系統振動的應用
4.7.1 自由振動的應用
4.7.2 強迫振動的應用
思考題
習題
第5章 兩自由度系統的振動
5.1 引言
5.2 兩自由度系統的自由振動
5.2.1 兩自由度振動系統的運動微分方程
5.2.2 無阻尼系統的自由振動與自然模態
5.3 坐標耦合與自然坐標
5.3.1 坐標耦合
5.3.2 自然坐標
5.4 兩自由度系統振動的拍擊現象
5.5 兩自由度系統在諧波激勵下的強迫振動
5.6 阻尼對強迫振動的影響
5.7 兩自由度系統振動的應用
5.7.1 動力減振器
5.7.2 變速減振器
5.7.3 阻尼減振器
思考題
習題
第6章 多自由度系統的振動
6.1 引言
6.2 多自由度系統的振動微分方程
6.2.1 用牛頓運動定律或定軸轉動方程建立運動方程
6.2.2 用拉格朗日方程建立運動微分方程
6.2.3 用剛度影響系數法建立運動微分方程
6.2.4 用柔度影響系數法建立運動微分方程
6.3 線性變換與坐標耦合
6.4 多自由度系統的自由振動
6.4.1 無阻尼自由振動，特征值問題
6.4.2 模態矢量的正交性與正規性
6.4.3 模態矩陣與正則矩陣
6.4.4 自然坐標與正則坐標，微分方程解耦
6.4.5 多自由度系統對初始激勵的響應
6.4.6 系統矩陣與動力矩陣
6.4.7 有阻尼多自由度系統的自由振動
6.5 多自由度系統的強迫振動
6.5.1 無阻尼系統的強迫振動
6.5.2 有阻尼系統的強迫振動
6.6 多自由度系統振動的應用
6.6.1 汽車起重機傳動系統的振動分析
6.6.2 氣輪機一壓氣機喘振分析
6.6.3 軋鋼機的沖擊現象
6.6.4 橋式起重機起升機構振動分析
思考題
習題
第7章 彈性體系統的振動
7.1 引言
7.2 弦的橫向振動
7.3 桿的縱向振動和扭轉振動
7.3.1 桿的縱向振動
7.3.2 桿的扭轉振動
7.4 梁的彎曲振動
7.4.1 彎曲振動的微分方程
7.4.2 梁的彎曲振動的響應規律
7.4.3 梁的邊界條件
7.5 連續系統的強迫振動
7.5.1 弦的橫向強迫振動
7.5.2 桿的縱向強迫振動
7.5.3 桿的扭轉強迫振動
7.5.4 梁的橫向強迫振動
7.6 剪切變形和轉動慣量的影響
思考題
習題
第8章 有彈性構件機械系統動力學
8.1 引言
8.1.1 機械彈性動力學的研究內容
8.1.2 構件彈性變形的類型
8.1.3 建立機械彈性動力學模型的原則
8.2 撓性轉子的平衡
8.2.1 振型平衡法
8.2.2 影響系數法
8.3 軸和軸系的振動
8.3.1 單圓盤撓，性轉子的振動
8.3.2 撓性轉予的振動與平衡
8.4 凸輪機構的動力學與振動
8.4.1 凸輪機構的動力學模型
8.4.2 凸輪機構的彈性動力學分析
8.5 齒輪傳動的噪聲分析與控制
8.5.1 齒輪傳動振動噪聲的發生機理及分類
8.5.2 齒輪系統振動噪聲的估算
8.5.3 齒輪傳動加速度噪聲計算
8.5.4 齒輪結構振動自鳴噪聲計算
8.5.5 齒輪系統降噪與噪聲控制
8.6 齒輪傳動的振動與故障診斷
8.6.1 機械故障診斷概述
8.6.2 齒輪故障產生機理及其診斷方法
8.6.3 齒輪典型故障診斷分析
8.6.4 齒輪故障診斷的發展趨勢
思考題
習題
附錄 索引及外國人名譯名對照表
參考文獻
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機械系統動力學 節選
《機械系統動力學》根據高等院校機械工程專業“機械系統動力學”課程的教學要求，結合多年講授“機械系統動力學”和“機械振動理論”課程的教學與科研實踐，參考多種同類教材與專著編寫而成。全書共分8章，內容包括：緒論；單自由度機械系統的剛性動力學；兩自由度機械系統的剛性動力學；單自由度系統的振動；兩自由度系統的振動；多自由度系統的振動；彈性體系統的振動；有彈性構件機械系統動力學。書內各章均有相當數量的例題、思考題和習題，便于讀者理解和練習。書中重點詞匯用雙語表達，書末列出了與機械系統動力學有關的典型詞匯及外國人名譯名，便于讀者與相關的英文教材和專著對照，為雙語教學奠定基礎。《機械系統動力學》可作為高等院校機械工程等相關專業本科生的“機械系統動力學”課程教材，也可供機械工程、工程力學等專業的本科生、碩士生及從事教學、研究和設計的工程技術人員參考與使用。
機械系統動力學 相關資料
插圖：研究機械系統動力學是機械產品輕量化的迫切需要。輕量化是現代機械產品的一個重要特征，現代機械產品對節能、節材的要求十分嚴格，而材質的改善和產品的輕量化，對產品結構的動態特性和穩定性提出了更高的要求，由此推動了機械彈性動力學的發展。研究機械系統動力學是機械產品動態設計的必然要求。傳統的靜態設計方法對運轉速度低、精度要求低的產品設計可能有效。但對于運轉速度高、精度要求高的機械產品，如高速旋轉機械、精密加工機床等，必須通過動平衡減少振動，使運轉速度避開共振的臨界轉速。但是隨著轉速的提高和柔性轉子的出現，必須采用全方位的綜合措施才能達到要求。不僅在設計時要進行認真的動力分析，在設計階段就要考慮被動減振和主動控振措施，而且在運行過程中還要進行狀態監測和故障診斷，及時維護，排除故障，避免重大事故發生。動態設計方法已經廣泛應用于飛機、汽車、機床等設計中。我國機械工業的綜合水平落后于世界先進水平，其中關鍵問題之一是設計水平落后。要改變這種現狀，必須重視對現代設計方法的研究和推廣，而大力推進從靜態設計向動態設計的轉變尤其關鍵。1.8.2機械系統動力學的研究任務與研究內容機械系統動力學是機械學的一個重要分支，其研究任務和內容包括機械系統的振動、機械結構振動強度和機構動力學分析。現代機械與設備日益向高效率、高速度、高精度、高承載能力及高度自動化方向發展，而工程結構卻又向著輕型、精巧的方問發展，使得振動問題更加突出，因而振動學科得到了飛速的發展；另一方面電子計算機與現代測試、分析設備的迅速發展與完善，又為機械系統動力學的發展提供了良好條件。起重機動力學、工程機械動力學、機床動力學和各種機構動力學的發展使機械動力學躍上了一個新臺階。系統動力學問題的類型由力學模型、數學模型、激勵和阻尼共同決定。系統動力學問題的體系如圖1-11所示。具體地講，機械系統動力學研究的問題大體可歸納為以下幾個方面。（1）確定系統的固有頻率，預防共振的發生。隨著機械設備性能的高速重載化和結構、材質的輕型化，導致現代機械的固有頻率下降，而激勵頻率上升。因此，有可能使得機器的運轉速度進入或接近機械的“共振區”，引發強烈的共振，從而破壞機械的正常運轉狀態，所以對高速機械裝置均應進行共振驗算，避免共振事故的發生。
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