振动理论及应用（第5版） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

William T.Thomson 等 著

图书标签:

• 振动理论
• 机械振动
• 结构动力学
• 振动分析
• 模态分析
• 有限元分析
• 工程力学
• 机械工程
• 应用数学
• 物理学

出版社： 清华大学出版社

ISBN：9787302121374

版次：5

商品编码：11792816

品牌：清华大学

包装：平装

开本：16开

出版时间：2005-12-01

用纸：胶版纸

内容简介

　　《振动理论及应用（第5版）》是振动理论的典型教材之一，以讲述线性振动理论为主，从单自由度、多自由度到连续体，从自由振动到强迫振动（包括无阻尼和有阻尼情况），从间谐激励、冲击激励到一般激励，最后两章还介绍了随机振动和非线性振动，内容丰富、叙述清晰、例题和习题与工程应用相结合，是一本在国外受到普遍赞赏的畅销教材，至今已经出到第5版。 利用计算机分析多自由度、复杂结构系统动力响应的数值分析方法已经成为解决工程振动问题必不可少的重要手段，在这方面本书为读者打下了坚实的理论基础。第5版更加强了学生利用MATLAB等软件求解工程振动问题能力的训练。 本书内容与我国多学时振动理论课程的教学要求相近，可以作为力学、汽车等专业本科生和工科专业研究生振动理论课程的外文教材或参考书，也可供有关工程设计人员和研究人员参考

前言/序言

前言　

振动理论在机械、土木、航空航天、交通、能源等众多工程领域均有重要的应用。本书是振动理论的典型教材之一，以讲述线性振动理论为主，最后两章介绍随机振动和非线性振动。

　　本书叙述清晰、内容丰富、例题和习题与工程应用相结合，是一本在国外受到普遍赞赏的畅销教材，至今已经出到第5版。第5版加强了计算机解法在振动分析中的应用，训练学生利用MATLAB等软件求解振动问题的能力。同时完善了关于拉格朗日方程的教学内容。

　　全书共分14章、7个附录。第1章“振动运动”，讲述简谐运动、周期运动的特性和参数。第2章“自由度振动”，讲述无阻尼和有阻尼单自由度系统的自由振动，应用能量法、瑞利法和虚功原理解题。第3章“简谐激励振动”，讲述简谐激励下无阻尼和有阻尼单自由度系统的强迫振动，包括转动不平衡、隔振和测振仪器等应用问题以及等效粘性阻尼、结构阻尼等重要概念。第4章“瞬态振动”，讲述冲击激励和一般激励下的动力响应、拉普拉斯变换、冲击响应，以及求解时程响应的有限差分法和龙格－库塔法。第5章“二自由度及多自由度系统”，以二自由度为重点讲述多自由度系统无阻尼和有阻尼的自由振动和强迫振动，包括弹簧－质量组合振子、汽车、双转盘轴系、双摆等实例。第6章“振动系统的特性”，讲述柔度和刚度矩阵概念、互易定理、本征向量的正交性、正交模态迭加、模态阻尼、强迫振动方程的解耦、无约束系统。第7章“拉格朗日方程”，讲述广义坐标、虚功、拉格朗日方程、动能、势能和广义力、广义质量、广义刚度和假设模态迭加。第8章“计算方法”，讲述与求解本征值和本征向量问题相关的计算方法知识，包括多项式求根、高斯消去法、矩阵迭代法及其收敛性、乔尔斯基分解、雅可比对角化、QR方法等。第9章“连续系统的振动”，讲述弹性连续体的振动，包括弦振动、杆的轴向振动和扭转振动、悬索桥的振动、梁的振动、逐段重复的结构系统（如高层建筑）的振动。第10章“有限元法引论”，以梁单元为核心讲述结构动力分析的有限元方法。第11章“连续系统的模态迭加法”，讲述结构动力分析中十分有用的模态迭加法（又称振型迭加法）的基本思想和基本方法。第12章“经典方法”，讲述分析振动问题的瑞利法、邓克莱法和传递矩阵法等经典解法。第13章“随机振动”，讲述随机振动分析的基本概念和基本方法，包括随机函数的期望值、频率响应函数、概率分布、相关性、功率谱密度、傅立叶变换等。第14章“非线性振动”，简介非线性振动理论，包括相平面、平衡稳定性、等倾法、摄动法、迭代法、自激振动、龙格－库塔法等内容。附录A是“振动极限的规定”；附录B是“拉普拉斯变换简介”；附录C是“行列式与矩阵”；附录D是“均匀梁的正交模态”；附录E是“MATLAB软件简介”；附录F是“计算机程序”，介绍特征行列式展开、迭代法、矩阵乘、杆与梁、扭转系统本征频率、悬臂梁本征频率等计算程序；附录G是高阶模态的收敛性。书中凡适合用计算机求解的习题都在编号前加字母M。

　　本书内容与我国多学时振动理论课程的教学要求相近，可以作为力学、汽车等专业本科生和工科专业研究生振动理论课程的外文教材或参考书，也可供有关工程设计人员和研究人员参考。

《结构动力学导论：原理与实践》 本书旨在为读者提供一个全面而深入的结构动力学基础知识体系。结构动力学作为工程领域中至关重要的分支，研究的是结构物在动态载荷作用下响应的学科。这些动态载荷可能源于地震、风、机器振动、交通冲击，甚至是爆炸等。理解和预测结构物在这些载荷下的行为，对于确保结构的安全、可靠和经济运行至关重要。 核心概念与理论基础 本书将从最基础的单自由度系统（SDOF）出发，逐步引入多自由度系统（MDOF）和连续系统的动力学分析。我们将详细阐述系统的质量、刚度和阻尼特性，以及它们如何共同决定结构的动力响应。 单自由度系统（SDOF）: 这是理解更复杂结构动力学的基础。本书将详细介绍SDOF系统的自由振动（无外力作用下的振动）和受迫振动（在周期性或非周期性外力作用下的振动）。我们将深入探讨系统的固有频率和阻尼比这两个关键参数，并解释它们对振动幅值和衰减的影响。求解常微分方程的方法，包括解析解和数值解，也将被详尽讲解。 多自由度系统（MDOF）: 真实世界的结构往往拥有多个独立的振动模式，因此需要MDOF系统来对其进行建模。本书将介绍如何将复杂结构离散化为具有多个自由度的系统，并讲解模态分析（Modal Analysis）的基本原理。通过模态分解，我们可以将复杂的MDOF系统响应分解为一系列独立的SDOF系统响应的叠加，极大地简化了分析过程。我们将探讨广义坐标、振动模式和固有频率的计算方法，以及如何利用这些模态信息预测结构的动态特性。 连续系统: 对于梁、板、壳等具有无限自由度的连续体结构，本书将引入有限元方法（Finite Element Method, FEM）作为其动力学分析的主要工具。我们将阐述如何建立结构的有限元模型，推导单元质量矩阵、刚度矩阵和阻尼矩阵，以及如何组装整体的动力学方程。FEM的引入使得对复杂几何形状和边界条件的结构进行精确动力学分析成为可能。 动力学分析方法 掌握正确的分析方法是预测结构动力响应的关键。本书将介绍几种主要的动力学分析方法： 直接积分法（Direct Integration Methods）: 对于非线性系统或时变载荷，直接积分法是重要的求解手段。我们将介绍几种常用的时间域数值积分算法，如Newmark-β法、HHT-α法等，并分析它们的精度、稳定性和计算效率。 模态叠加法（Modal Superposition Method）: 当结构在弹性范围内工作，且动力载荷可以被分解为若干个模态时，模态叠加法是一种高效的求解方法。本书将详细讲解如何利用模态分析的结果，将MDOF系统的动力学方程转化为一组独立的SDOF系统方程，然后求解并叠加各阶模态的响应，得到整体的结构动力响应。 关键动力载荷及其影响 理解不同类型的动力载荷及其对结构的影响是结构动力学应用的核心。本书将重点分析以下几种常见的动力载荷： 地震载荷: 地震是结构动力学分析中最重要和最复杂的载荷之一。我们将介绍地震动记录的特性，如加速度时程、反应谱等，并讲解如何将地震动作为输入，分析结构在地震作用下的位移、速度、加速度和内力响应。我们将触及地震工程中的一些基本概念，如场地效应、场地类别等。 风载荷: 风作为一种动态载荷，其特性复杂多变，包括阵风效应、涡激振动等。本书将介绍风速的统计特性、风压的计算方法，以及如何模拟风载荷对高层建筑、桥梁等结构的影响。 机械振动: 桥梁、厂房等结构中可能存在的机器设备会产生周期性或随机性的振动，这些振动可能引起结构的共振，造成严重后果。我们将分析机器振动源的特性，以及如何进行动力耦合分析，评估其对结构的影响。 冲击载荷: 瞬态的冲击载荷，如车辆碰撞、爆炸等，会对结构产生快速而剧烈的响应。本书将介绍冲击载荷的建模方法，以及如何分析结构在冲击作用下的应力波传播和能量吸收特性。 应用与工程实例 理论联系实际是本书的一贯宗旨。本书将通过丰富的工程实例，展示结构动力学在各个领域的实际应用。 桥梁工程: 分析桥梁在车辆、风、地震等作用下的动力响应，确保其在各种工况下的安全性。 高层建筑: 评估高层建筑在高风和地震下的晃动性能，保证居住的舒适性和结构的安全性。 工业厂房: 分析机器设备运行产生的振动对厂房结构的影响，防止共振和结构损坏。 航空航天工程: 涉及飞机、火箭等结构在飞行过程中的气动弹性、发动机振动等问题。 土木工程: 包括隧道、水坝等结构的抗震设计，以及边坡动力稳定性分析。 数值计算与软件应用 在现代工程实践中，数值计算和专业的工程软件是进行结构动力学分析不可或缺的工具。本书将介绍如何利用MATLAB、ANSYS、ABAQUS等主流工程软件进行动力学分析，并讲解在软件应用中需要注意的关键点和技巧。读者将学习如何建立模型、施加载荷、设置分析类型、后处理结果等。 前沿进展与发展趋势 本书还将在结尾处简要介绍结构动力学领域的一些前沿研究方向和发展趋势，如非线性动力学、随机振动理论、主动/被动振动控制技术、损伤识别与健康监测等，以期激发读者的进一步学习兴趣，并为他们未来的研究和工作提供指引。 目标读者 本书适合于土木工程、机械工程、航空航天工程、建筑工程等相关专业的本科生、研究生，以及从事结构设计、分析和研究的工程师和科研人员。阅读本书需要具备基础的结构力学和高等数学知识。通过对本书的学习，读者将能够系统地掌握结构动力学的基本理论，熟练运用分析方法和工程软件，解决实际工程中的动力学问题，并为进一步深入研究打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

书中对于“非线性振动”的讲解，是令我印象最深刻的部分之一。我之前一直以为振动理论都是建立在线性假设下的，但这本书让我认识到，在许多实际工程问题中，非线性效应是不可忽视的。作者循序渐进地介绍了非线性振动的基本概念，如硬软非线性、极限环等，并阐述了其分析方法，如相平面法、多尺度法等。虽然这些方法仍然具有一定的挑战性，但书中丰富的图示和清晰的讲解，让我能够初步领略到非线性振动的奇妙之处。我尤其对书中关于“混沌振动”的讨论感到着迷，这让我意识到，即使是看似简单的振动现象，背后也可能隐藏着极其复杂的动力学行为。

评分☆☆☆☆☆

总而言之，“振动理论及应用（第5版）”是一本非常值得推荐的经典著作。无论你是初学者，还是有一定基础的研究者，都能够从中获益良多。它不仅能够为你打下坚实的理论基础，更能够激发你对振动理论及其应用的浓厚兴趣。我将这本书视为我的学术路上的重要伙伴，我会在未来的学习和研究中，反复地翻阅和钻研它，相信它会带给我更多的启迪和收获。这本书的内容深度和广度，以及其严谨的学术态度和生动的教学方式，都给我留下了深刻的印象，让我对振动理论有了全新的认识和更深的理解。

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言风格非常独特，它在保持学术严谨性的同时，又尽可能地避免使用过于晦涩的专业术语，或者对重要的术语进行详细的解释。我尤其喜欢作者在讲解一些复杂概念时，所使用的类比和形象的比喻。比如，在解释“自由振动”和“强迫振动”的区别时，作者用了一个“弹簧挂重物”的例子，形象地说明了外部激励对系统振动状态的影响。这种生动活泼的表达方式，极大地提升了阅读的趣味性，也让我更容易理解和记忆。我感觉作者不仅仅是在传授知识，更像是在与我进行一场深入的学术对话，引导我一步步走进振动理论的世界。

评分☆☆☆☆☆

当我读到关于“模态叠加法”的部分时，我深感震撼。之前我一直觉得多自由度系统的分析极其复杂，难以入手。但书中通过将复杂系统分解为一系列独立的单自由度系统，再通过模态叠加的方式来求解整个系统的响应，这种思路简直是化繁为简的神来之笔。我反复研读了相关的推导过程，并尝试着去理解其背后的物理意义。书中的图示清晰地展示了各个模态的贡献是如何叠加起来，最终形成系统总的振动响应。这让我对多自由度系统的分析方法有了全新的认识，也为我日后解决更复杂的问题打下了坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计相当朴素，带着一种沉甸甸的学术气息，书脊上“振动理论及应用（第5版）”几个字，在书架上格外显眼。我拿到这本书的时候，内心其实是有些忐忑的，因为我对振动理论的了解仅限于一些模糊的概念，比如共振、阻尼这些词汇。我之前接触过一些物理学的入门书籍，但对于这种深入到“理论及应用”的专著，我还是第一次真正意义上尝试去啃。拿到手上，书的纸张泛着柔和的米黄色，触感温润，翻开来，密密麻麻的公式和图表扑面而来，立刻就感受到了这本书的分量。序言部分，作者用非常真诚的语言阐述了编写这本书的初衷，以及对振动理论在各个领域重要性的强调，这让我对即将展开的学习之旅充满了期待，同时也暗下决心，要努力理解书中的内容。尽管书的篇幅不算薄，但排版紧凑，信息密度很高，我预感这将是一次充满挑战但又收获颇丰的学习过程。我尤其好奇，书中提到的“第5版”究竟是经历了多少次的修订和完善，才能够成为这样一部被广泛引用的经典之作，这本身就蕴含着丰富的历史和学术积淀，令人肃然起敬。

评分☆☆☆☆☆

我特别欣赏书中在讨论应用部分时，所展现出的深度和广度。它不仅仅停留在简单罗列几个应用案例，而是深入剖析了振动理论在这些领域是如何发挥作用的。比如，在航空航天领域，如何利用振动分析来确保飞机和火箭在高速飞行过程中的结构稳定性；在机械设计中，如何通过减振降噪技术来提升产品的性能和用户体验；甚至在生物医学领域，如何通过研究人体组织的振动特性来辅助诊断疾病。这些内容让我大开眼界，颠覆了我之前对振动理论的狭隘认知。我意识到，振动理论并非只是一个孤立的学科，而是渗透到我们生活的方方面面，是现代工程技术不可或缺的基石。我甚至开始思考，未来在选择职业方向时，能够将所学知识与这些前沿应用相结合。

评分☆☆☆☆☆

在阅读过程中，我发现书中存在一些小小的印刷错误，比如某个公式的下标顺序有误，或者某个图例的标注不够清晰。虽然这些瑕疵并不能影响整体的理解，但作为一本“第5版”的著作，我还是有些许的期待，希望在未来的修订中能够更加完善。不过，这并不影响我对这本书整体的高度评价。我认为，瑕不掩瑜，这本书的学术价值和教育意义仍然是毋庸置疑的。我甚至觉得，正是这些细微的“不完美”，反而让这本书显得更加真实和有人情味，而不是一个冰冷的技术手册。

评分☆☆☆☆☆

这本书的例题设计非常精巧，几乎覆盖了该章节所讲授的知识点。我发现，作者在选择例题时，并没有仅仅停留在理论推导的验证上，而是巧妙地结合了实际工程中的应用场景。比如，在讲解阻尼系统时，书中就出现了一个关于桥梁减震的例子，通过具体的数值计算，演示了阻尼器在减小桥梁在风荷载作用下的振动幅度的重要性。我认真地跟着例题一步步演算，在这个过程中，我不仅巩固了课本上的理论，更重要的是，我开始体会到这些抽象的数学模型是如何与现实世界中的物理现象联系起来的。这种“学以致用”的感觉，是任何一本纯理论的书籍都难以给予的。我甚至拿出纸笔，在书页的空白处反复演算，试图去理解每一个步骤的物理含义，而不仅仅是机械地套用公式。

评分☆☆☆☆☆

这本书的参考文献列表非常详尽，涵盖了大量经典和前沿的学术文献。我注意到，作者在正文中多次引用这些文献，并对重要的研究成果进行了点评和分析。这不仅体现了作者扎实的学术功底，也为读者提供了一个深入了解振动理论发展脉络的绝佳途径。我尝试着去查阅其中一些我认为比较关键的文献，这让我能够从更广阔的视角去理解书中的内容，并对相关的研究方向有了更深入的了解。这就像是给我打开了一扇通往更广阔学术殿堂的大门，让我看到了更多的可能性。

评分☆☆☆☆☆

翻开这本书的目录，我首先被其中涵盖的知识广度所震撼。从最基础的单自由度系统，到多自由度系统，再到连续系统的振动，以及非线性振动、随机振动等更复杂的范畴，几乎涵盖了振动理论的方方面面。每个章节的标题都精准地概括了该部分的核心内容，并且在每一章的开头，作者都花了不少篇幅来介绍本章的学习目标和相关背景知识，这对于像我这样基础相对薄弱的读者来说，简直是雪中送炭。我尤其注意到，书中在讲解每一个概念时，都力求从最基本的原理出发，层层递进，逻辑清晰，即使是复杂的数学推导，也往往伴随着详细的文字解释和图示说明。这种严谨而又不失教学艺术的处理方式，极大地降低了理解门槛。我尝试着去阅读其中关于“模态分析”的章节，书中的图例生动地展示了不同模态下的结构振动形态，让我这个原本只知道“形状”的读者，一下子对“振动形态”有了具象化的认识，这远比枯燥的文字描述要直观得多。

评分☆☆☆☆☆

非常好，速度很快

评分☆☆☆☆☆

包装很好，质量过硬，这下凑够一套了

评分☆☆☆☆☆

我从来没看过这么好看的书本

评分☆☆☆☆☆

英文版的

评分☆☆☆☆☆

老外的经典书籍，里面有一些不错的例题，就是冲着这个买的。

评分☆☆☆☆☆

英文版的

评分☆☆☆☆☆

书的内容很好，京东的快递不错，但就是书上有鞋印

评分☆☆☆☆☆

好

评分☆☆☆☆☆

纸质不错，内容很好，符合预期。