机械振动学（线性系统）修订版 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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程耀东，李培玉 著

图书标签:

• 机械振动
• 振动理论
• 线性系统
• 机械工程
• 工程力学
• 振动分析
• 结构动力学
• 控制工程
• 高等教育
• 教材

出版社： 浙江大学出版社

ISBN：9787308000901

版次：2

商品编码：10158909

包装：平装

开本：32开

出版时间：2005-04-01

页数：242

编辑推荐

　　《机械振动学（线性系统）修订版》可作为工科有关专业大学生或研究生的教科书或参考书，也可供有关工程技术人员和研究人员自学或参考。

内容简介

　　《机械振动学（线性系统）修订版》介绍线性离散系统机械振动的基本概念、原理和分析方法，列举了许多工程技术实例。
　　全书共五章：机械振动学基础、单自由度系统、两自由度系统、多自由度系统和自由度系统的数值方法。附有习题及部分答案。

目录

第一章　机械振动学基础
第一节　引言
第二节　机械振动的运动学概念
第三节　构成机械振动系统的基本元素
第四节　自由度与广义坐标
习题

第二章　单自由度系统
第一节　概述
第二节　无阻尼自由振动
第三节　能量法
第四节　有阻尼自由振动
第五节　简谐激励作用下的强迫振动
第六节　简谐激励强迫振动理论的应用
第七节　非简谐激励作用下的系统响应
习题

第三章　两自由度系统
第四章　多自由度系统
第五章　多自由度系统的数值方法
第六章　振动控制
参考书目

前言/序言

好的，这是一本关于《机械系统动力学基础与分析》的图书简介，旨在全面深入地探讨机械系统在各种激励下的动力学行为，并提供系统的分析方法。本书内容侧重于非线性、随机振动以及现代控制理论在机械动力学中的应用，与您提到的《机械振动学（线性系统）修订版》在侧重点和内容深度上形成互补。 --- 图书简介：机械系统动力学基础与分析 书名： 机械系统动力学基础与分析 作者： [此处可填写虚构的专家姓名] 出版社： [此处可填写权威学术出版社名称] 导言：超越线性的世界 在现代工程实践中，机械系统日益复杂化、集成化，其运行环境也充满了不确定性和强非线性因素。传统的线性振动理论虽然是理解物理现象的基石，但在处理高精度伺服系统、复杂结构件的疲劳寿命预测以及极端工况下的响应分析时，其局限性日益凸显。 本书《机械系统动力学基础与分析》正是为了填补这一知识鸿沟而编写的。它将读者的视野从经典的线性定常系统拓宽至非线性、时变、随机激励的广阔领域，旨在为从事先进机械设计、故障诊断、主动控制以及前沿研究的工程师和研究人员提供一套严谨而实用的动力学分析工具箱。 本书的核心思想是：动力学分析的深度决定了工程设计的可靠性与前沿突破的可能性。 第一部分：非线性动力学基础与解析方法 本部分聚焦于机械系统中普遍存在的非线性现象，这是区分高级动力学分析与基础理论的关键所在。 第一章：非线性系统的建模与定性分析 系统地介绍了非线性动力学建模的必要性，包括刚度、阻尼和外部激励中常见的非线性项（如库仑摩擦、间隙、平方阻尼等）。重点讲解了相平面分析法，通过绘制相轨线、判断平衡点的稳定性、识别极限环振动，为理解复杂系统的定性行为奠定了基础。 第二章：解析方法在非线性振动中的应用 深入探讨了处理非线性微分方程的近似解析方法。内容涵盖： 平均值法（Method of Harmonic Balance, HBM）： 适用于稳态周期响应的求解，详细推导了多自由度系统的谐波平衡方程，并分析了次谐波和超谐波的产生机制。 摄动法（Perturbation Methods）： 侧重于小参数或弱非线性情况下的系统响应预测，包括庞加莱-林德斯泰德（Poincaré-Linstedt）展开法，用于消除长期演化中的虚假振幅。 定点迭代法与逐次逼近法： 用于处理特定形式的非线性项，并通过实例演示如何精确估计系统的非线性频率锁定现象。 第三章：多尺度方法与准周期现象 专门讲解了现代非线性分析中最强大的工具之一——多尺度法（Method of Multiple Scales, MMS）。本章详细阐述了如何利用多尺度法系统地推导不同时间尺度下的方程组，有效分离快速振荡与慢速演化。重点分析了参数共振（如 Mathieu-Hill 方程）和幅值共振的发生条件与稳定性判据，揭示了系统在接近共振区时对初始条件的敏感性。 第二部分：随机振动理论与应用 现实世界中的激励源——风载、地面运动、流体脉动——往往具有随机特性。本部分提供了处理随机不确定性的理论框架。 第四章：随机过程及其在动力学中的表征 系统回顾了概率论基础，并引入随机过程理论。重点讨论了平稳随机过程的统计特性（均值、自相关函数、功率谱密度）。详细介绍了维纳过程（Wiener Process）和布朗运动在模拟机械系统环境激励中的应用，以及如何通过白噪声来近似实际的随机激励。 第五章：随机响应分析的频域与时域方法 讲解了如何将随机激励转化为确定性的系统分析问题。 功率谱密度（PSD）分析： 推导了线性系统在随机输入下的输出功率谱密度与输入功率谱密度的关系（通过频率响应函数），用于计算输出响应的均方值和方差。 随机平均法： 适用于包含参数随机性的系统（如随机刚度或阻尼），通过对系统参数的概率分布进行积分，获得期望的系统响应统计量。 蒙特卡洛模拟（Monte Carlo Simulation）： 作为一种强大的数值工具，用于验证解析解的准确性，尤其是在高维或高度非线性的随机系统中。 第六章：随机稳定性与可靠性分析 超越简单的响应计算，本章探讨系统的随机稳定性——即系统在随机扰动下保持某种期望状态的能力。引入李雅普诺夫随机稳定性概念。同时，结合First Passage Probability（首次穿过概率）理论，评估机械部件在随机载荷下的寿命预测和失效概率。 第三部分：现代控制与先进系统辨识 动力学分析的最终目标之一是实现对系统的有效控制和准确识别。本部分将动力学模型与现代控制理论紧密结合。 第七章：状态空间法与模态分析的拓展 深入探讨了状态空间表示法在处理复杂耦合系统（尤其是包含控制输入和观测输出时）的优越性。系统回顾了线性系统的能控性与能观性概念，并将其扩展到非线性系统的局部线性化，为设计非线性控制器做准备。 第八章：机械系统故障诊断与参数辨识 本章侧重于基于实验数据的模型修正与故障检测。 模态参数辨识： 详细介绍基于频响函数的复模态辨识（FDD/SSI-Cov）算法，用于从实测振动数据中精确提取固有频率、阻尼比和振型。 基于机器学习的故障特征提取： 介绍了如何利用深度学习模型处理高维振动信号，自动识别早期损伤的特征模式，并结合残差分析进行故障定位。 第九章：主动控制与振动抑制的现代策略 本章将动力学模型应用于主动干预。 反馈控制基础： 阐述了基于状态反馈（如LQR设计）和输出反馈（如PID控制）在抑制特定振动模式中的应用。 自适应与鲁棒控制： 针对系统参数或外部激励不确定性，介绍了自适应控制以实时调整控制律，以及鲁棒控制（如 $mathcal{H}_{infty}$ 控制）以保证系统在边界条件下仍能满足性能要求。 总结与展望 本书《机械系统动力学基础与分析》的内容层层递进，从非线性的基本规律到随机环境下的统计响应，再到利用现代控制理论进行主动干预和准确辨识。本书的读者将能够掌握一套完整的、适用于21世纪复杂工程挑战的动力学分析方法论，有效提升机械系统的性能、可靠性与智能化水平。 --- 目标读者： 机械工程、航空航天、土木工程、控制科学等专业的高年级本科生、研究生，以及从事机械设计、振动测试与控制的工程技术人员。

评分☆☆☆☆☆

对于我这种偏向于数值模拟和计算的读者而言，这本书中关于“有限元方法在求解振动问题中的应用”的章节，显得尤为宝贵。作者在介绍矩阵迭代法求解特征值问题时，不仅给出了传统的子空间迭代法，还补充了Lanczos算法在大型稀疏系统中的优势。更重要的是，书中详细讨论了在有限元离散化过程中可能出现的数值稳定性问题，例如质量矩阵和刚度矩阵的奇异性或病态性处理，这在实际操作中是经常会遇到的“拦路虎”。他们甚至给出了几种针对特定载荷情况下的预处理技巧，这些都是在普通教材中很少能找到的“经验之谈”。阅读这些部分时，我感觉自己仿佛是在和一位经验丰富的仿真工程师对话，而不是在阅读一本冷冰冰的理论著作。这种对计算细节的关注，使得这本书的价值远超出了传统理论教材的范畴。

评分☆☆☆☆☆

深入阅读后，我发现这本书最让我感到惊喜的一点是它对“非线性振动”的引入方式。尽管书名中强调的是“线性系统”，但作者在最后的几章中，对如何识别和初步处理非线性效应的处理非常老练和审慎。他们没有直接跃入复杂的非线性微分方程，而是先用巧妙的例子说明了线性假设在哪些边界条件下会失效，比如振幅过大时的材料非线性或几何非线性。这种递进式的教学方法，让读者在稳固掌握线性基础后，能够自然而然地认识到线性模型的局限性，从而对后续学习更高级内容产生强烈的求知欲。书中对分岔现象的描述虽然篇幅不长，但点到为止，提供了清晰的概念框架，这对于自学者来说，无疑是搭建了一个坚实的桥梁，避免了在初学阶段就迷失在复杂的拓扑结构中。这种对知识体系的宏观把握和精妙的章节安排，体现了编者深厚的教学功底。

评分☆☆☆☆☆

我个人对这本书中对“模态分析”部分的讲解给予极高的评价，它并没有停留在纯粹的数学推导上，而是非常巧妙地融入了大量的工程实例作为佐证。比如，作者在介绍主振型和固有频率时，并没有直接给出教科书式的定义，而是先通过一个多自由度悬臂梁的案例，生动地展示了不同振型在实际结构中可能引发的共振风险，这一点对于机械工程师而言，无疑是极具启发性的。书中对阻尼模型的讨论也十分深入，特别是粘滞阻尼和库仑阻尼的对比分析，不仅在理论上区分了它们的特性，更在应用场景上给出了明确的指导，比如在探讨高精度机床的减振设计时，作者会详细分析选择何种阻尼更为合适，以及如何通过实验数据反推阻尼参数。这种理论与实践的紧密结合，极大地提升了这本书的实用价值，不再是空泛的理论堆砌，而是真正可以指导工程决策的工具书。

评分☆☆☆☆☆

这本书的习题设计水平，绝对是区分一本优秀教材和平庸教材的关键标志。这里的习题并非简单的公式套用，而是真正考验读者对物理图像和数学工具掌握程度的深度思考题。我尤其欣赏那些需要结合两个或多个章节知识点才能完整解答的综合性题目，它们迫使我们不能孤立地看待角频率、阻尼比和传递函数这些概念。例如，有一道习题要求分析一个带有非对称刚度的转子系统，要求读者先用模态分析确定临界转速，再结合传递函数分析低频激励下的响应，最后还要考虑因制造误差带来的随机载荷影响。完成这样的题目后，你会有一种豁然开朗的感觉，因为你真正理解了这些理论工具在真实世界中是如何协同工作的。这种高阶的习题设计，是确保读者能够真正将“学到的知识”转化为“解决问题的能力”的有效保障，可以说是整本书学习效果的“试金石”。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧设计实在让人眼前一亮，封面那种深邃的蓝色调搭配上简约的几何图形，立刻就营造出一种严谨而又不失现代感的学术氛围。初拿到手里的时候，那种扎实的厚重感就让人对手中的知识量有了初步的预感，纸张的质感也很好，即便是长时间阅读，眼睛也不会感到过分的疲劳。内页的排版布局清晰明了，图表的绘制非常精良，那些复杂的数学模型和力学示意图，在清晰的线条和适当的留白衬托下，显得井井有条，即便是初涉这一领域的读者，也能大致把握住核心的脉络。章节之间的过渡自然流畅，逻辑链条构建得非常扎实，让人感觉作者是在引领着我们一步步深入到振动理论的殿堂，而不是生硬地抛出公式。特别是那些关键概念的引入，往往会配有非常贴切的物理图像描述，这对于理解抽象的数学表达至关重要。总的来说，从物理层面和视觉感受上，这本书无疑为读者提供了一个非常舒适且专业的阅读体验基础，是那种让人愿意静下心来，认真研读的教科书典范。

评分☆☆☆☆☆

轰！

评分☆☆☆☆☆

想到此处，天龙妖帅眼神也是阴寒下来，天妖貂族的确无人想要招惹，但他倒没金猿妖帅二人那般的忌惮，毕竟，他同样是有着一些不俗背景。

评分☆☆☆☆☆

“嗤！”

评分☆☆☆☆☆

自提的话，挺划算的，内容页很适合入门的。。。。。。。。

评分☆☆☆☆☆

重内容，重质量！！！

评分☆☆☆☆☆

“滚！”

评分☆☆☆☆☆

想到此处，天龙妖帅眼神也是阴寒下来，天妖貂族的确无人想要招惹，但他倒没金猿妖帅二人那般的忌惮，毕竟，他同样是有着一些不俗背景。

评分☆☆☆☆☆

空间崩裂间。桀骜冷喝声，陡然传出，旋即那天龙妖帅面色便是剧变，手臂之上的血色鳞片竟是蹦碎而开，整个身体，狼狈的倒飞而出。

评分☆☆☆☆☆

先前的天龙妖帅。正面硬憾间，直接一拳便是将林动震飞而去，转轮境实力显露无疑，然而这一次，他的威风，显然无法再度闪现。