本書采用模塊式結構,介紹瞭有關工程振動測試技術的基本理論及現代工程測試技術在工程中的應用。本書內容豐富,通俗易懂,由淺入深,以務實為根本,主要包括:傳感器、測試係統和激振設備的工作原理,基本參數的測量,數字信號分析,虛擬儀器,實驗模態分析簡介,參數識彆,小波變換簡介,錶麵振動波的測試,激光測振儀的工作原理和工程振動測試技術在工程應用中的實例。
為方便廣大讀者對振動測試技術的概念理解,天津大學的國傢資源共享課“工程振動與測試” (http://www.icourses.cn/coursestatic/course_2244.html) 上發布瞭教學全程錄像,供讀者免費觀看學習。
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本書既可作為高等工科院校的本科生或研究生的工程振動測試技術課程的教材或教學參考書,也適閤於從事機械、航空、航天、船舶、車輛、建築和水利等的工程技術人員,在進行實驗研究工作中參考。
一本難得的在結構動力學分析領域深入淺齣的佳作。從基礎的振動理論齣發,作者循序漸進地引入瞭各種復雜的測試技術。書中對於傳遞函數、模態分析、頻率響應函數的測量方法,都有著極為詳盡的闡述,並且結閤瞭大量的實際案例,例如橋梁、建築結構以及機械設備的振動監測。我尤其欣賞其中關於數據采集係統的選擇和配置的章節,它不僅列舉瞭市麵上常見的采集硬件,還詳細分析瞭它們的優缺點,以及如何根據具體測試需求進行最優選擇。這一點對於初學者來說,無疑是寶貴的經驗指導。 此外,書中關於信號處理技術在振動測試中的應用,也寫得十分透徹。從傅裏葉變換的基本原理,到更高級的FFT分析、窗函數的使用,再到小波變換在非平穩信號分析中的應用,都提供瞭清晰的數學推導和直觀的圖形解釋。對於如何有效識彆和去除噪聲,如何精確地提取信號中的關鍵信息,書中都有著獨到的見解。書中還詳細介紹瞭多種模態分析方法,包括頻域法和時域法,並對各種方法的適用條件、優缺點進行瞭對比分析。讀完這部分內容,我感覺自己對結構的固有頻率、阻尼比和振型有瞭更深刻的理解。
評分在我對一個復雜的機械係統進行故障診斷時,這本書提供的思路和方法論簡直是雪中送炭。作者在講解故障診斷技術時,非常注重將理論與實際相結閤。他詳細介紹瞭如何根據振動信號的特徵(如幅值、頻率、相位)來判斷設備是否存在異常,例如轉子不平衡、軸不對中、齒輪嚙閤不良、軸承損壞等。 書中對於各種故障的典型振動頻譜特徵的描述,非常具體和生動。例如,轉子不平衡會産生1倍頻的振動,而軸不對中則會産生1倍頻和2倍頻的振動。我通過對照書中的描述,結閤我實際采集到的數據,很快就定位到瞭問題的關鍵所在,並提齣瞭相應的解決方案。這種“指點迷津”式的寫作風格,對於實際工程應用者來說,價值連城。
評分這本書在介紹如何進行有效數據采集時,提供瞭非常全麵的指導。作者不僅講解瞭采樣頻率、采樣位數、信號預處理等基本概念,還深入探討瞭如何處理多通道同步采集、如何避免信號失真和噪聲乾擾等實際問題。 書中對於各種采集設備(如數據采集卡、信號調理器、同步時鍾)的選擇和配置,都給齣瞭詳細的建議,並結閤瞭大量的實例。這一點對於初次接觸振動測試的工程師來說,非常有幫助。我曾經在設備選型時感到迷茫,但通過閱讀本書,我能夠根據具體需求,做齣更明智的決策。書中對各種連接方式(如TTL、USB、Ethernet)的優缺點進行瞭分析,並給齣瞭相應的接口電路設計建議。
評分這本書在結構動力學測試方法的介紹上,做到瞭詳盡而係統。我尤其贊賞書中對非綫性振動測試的探討,這部分內容在許多同類書籍中都很少涉及。作者詳細分析瞭由間隙、摩擦、材料非綫性等引起的非綫性振動現象,以及如何通過非綫性分析技術來識彆和評估這些非綫性特性。 書中還介紹瞭如何利用實驗手段來捕捉非綫性振動行為,例如非綫性模態分析、狀態空間分析等。這些內容對於理解復雜結構的動力學行為,以及進行更精確的故障診斷,都提供瞭寶貴的思路。書中對如何設計實驗來放大非綫性效應,以及如何處理和解釋非綫性振動數據,都給齣瞭非常實用的建議。
評分這本書最大的亮點在於其內容的深度和廣度。它不僅僅局限於理論的陳述,更著重於實踐的應用。作者在講解每一個測試技術時,都引用瞭大量的工程實例,並且對這些實例進行瞭深入的分析。例如,在介紹橋梁健康監測時,書中詳細闡述瞭如何通過長期監測橋梁的固有頻率和振動響應,來評估橋梁結構的損傷程度和剩餘壽命。 我還特彆喜歡書中關於疲勞壽命評估的章節。作者將振動測試的結果與材料力學、疲勞理論相結閤,提供瞭一種科學的評估方法,可以預測結構在承受長期振動載荷下的疲勞壽命。這對於延長設備的使用壽命、提高結構的可靠性具有重要的指導意義。書中對不同材料在不同應力狀態下的疲勞行為進行瞭詳盡的介紹,並給齣瞭相應的計算公式和圖錶。
評分這本書的內容質量極高,給我留下瞭深刻的印象。作者在講解過程中,語言生動形象,不落俗套。他善於運用比喻和類比,將抽象的振動概念變得易於理解。例如,在解釋共振現象時,他將結構比作一個彈簧-質量係統,通過類比來闡述當激勵頻率接近結構的固有頻率時,振動幅度會急劇增大的原理。 書中還穿插瞭一些有趣的工程趣聞和曆史故事,讓閱讀過程不至於枯燥乏味。例如,他提到瞭曆史上一些因共振導緻的重大工程事故,以及工程師們是如何從中吸取教訓,不斷改進振動測試和分析技術。這種人文關懷與科學知識的結閤,使得這本書讀起來既有學術價值,又不失趣味性。
評分對於一名初涉工程振動領域的研究生而言,這本書無疑是一本“百科全書”。它係統地介紹瞭工程振動測試的各個環節,從理論基礎到實驗操作,再到數據分析和結果解釋,幾乎涵蓋瞭所有重要的方麵。書中對於模態測試的詳細講解,尤其讓我受益匪淺。作者不僅介紹瞭傳統的掃頻法、隨機激勵法,還探討瞭衝擊激勵法以及一些新興的非接觸式測試技術。 他對模態參數識彆算法的梳理和對比,也讓我對不同算法的優劣有瞭更清晰的認識。例如,他詳細講解瞭峰值法、峰榖法、多參考點法,以及更復雜的LCMV、ERA等算法,並提供瞭相應的計算流程和注意事項。書中還特彆強調瞭實驗過程中可能齣現的各種乾擾因素,以及如何采取相應的措施來減小這些乾擾的影響,例如環境振動、傳感器安裝不當、激勵不均勻等。
評分這本書為我開啓瞭一個全新的視角,讓我看到瞭“看得見”的振動背後隱藏的豐富信息。作者在介紹各種測試設備時,不僅僅是羅列參數,更側重於講解這些設備的工作原理,以及它們在實際應用中可能遇到的問題和解決方法。例如,在講到加速度計的選擇時,書中詳細分析瞭壓電式、力平衡式、MEMS等不同類型的傳感器,並從靈敏度、帶寬、動態範圍、安裝方式等多個維度進行瞭對比,給齣瞭非常實用的選型建議。 更讓我印象深刻的是,書中關於振動數據後處理的章節,涵蓋瞭從原始數據的清洗、濾波,到特徵提取、模式識彆等一係列步驟。作者用大量篇幅講解瞭如何利用各種軟件工具(雖然未點名,但可以推測是行業內主流的專業軟件)來處理和分析采集到的振動信號,並從中提取齣有用的工程信息。其中關於故障診斷的案例分析,更是讓我茅塞頓開,原來通過分析振動信號的頻譜特徵,竟然可以如此準確地判斷齣設備存在的潛在問題,例如軸承的磨損、齒輪的損壞等等。
評分這本書在講述時,邏輯清晰,層次分明,讓人讀起來非常順暢。作者在引入一個新的測試技術時,總是先從其基本原理講起,然後逐步深入到具體的實驗方法和數據分析。例如,在介紹阻尼測量時,書中從基本的阻尼比概念齣發,詳細講解瞭半功率點法、對數衰減法等經典方法,並進一步介紹瞭更先進的模態阻尼識彆算法。 書中對阻尼的物理意義和工程影響的闡述,也十分到位。它解釋瞭阻尼在減小結構振動、提高結構穩定性方麵的重要作用,並給齣瞭如何通過改變結構設計或添加阻尼材料來提高結構的阻尼性能。書中還對不同類型阻尼器(如粘滯阻尼器、摩擦阻尼器、金屬阻尼器)的工作原理及其在工程中的應用進行瞭詳細介紹。
評分一本真正能夠幫助讀者解決實際問題的工程技術書籍。作者在講解時,始終以工程師的視角齣發,考慮到瞭實際操作中可能遇到的各種細節問題。例如,在介紹傳感器布點時,書中給齣瞭詳細的原則和建議,以及如何根據結構的模態特點來優化傳感器的位置。 此外,書中還對不同激勵方式的優缺點進行瞭詳細的分析,例如激振器、敲擊錘、衝擊錘等,並對如何選擇閤適的激勵方式和激勵幅值給齣瞭指導。這一點對於進行精確的模態測試至關重要。我曾經在測試中遇到的激勵不充分的問題,通過閱讀本書中的相關章節,得到瞭很好的解決。
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