具体描述
基本信息
| 商品名称： 轧机振动的分析理论与方法 | 出版社： 冶金工业出版社 | 出版时间：2016-12-01 |
| 作者：张德臣 | 译者： | 开本： 32开 |
| 定价： 49.00 | 页数： | 印次： 1 |
| ISBN号：9787502474492 | 商品类型：图书 | 版次： 1 |
内容提要
《轧机振动的分析理论与方法》共分为7章，详细地介绍了机械阻抗的基本概念，对单自由度振动系统和多自由度振动系统进行了导纳分析，阐述了复模态理论，分别对2130mm、1450mm和5500mm轧机振动进行了分析、计算。通过对具体轧机设备振动问题的研究，阐述了轧机振动原理和研究方法，对于分析和研究各类机械的振动有一定的参考价值。
《轧机振动的分析理论与方法》可作为高等院校机械专业研究生的教材，也可供机械设计与制造、轧钢机械设计和操作人员以及有关专业师生参考。
目录
1 机械阻抗的概念
1．1 简谐振动的复指数表示
1．1．1 旋转矢量表示法
1．1．2 复数表示法
1．1．3 单位旋转因子
1．2 机电相似
1．2．1 串联谐振电路
1．2．2 力一电压相似
1．3 简谐激励作用下机械阻抗的定义
1．3．1 机械阻抗
1．3．2 机械导纳（Mechanical Mobility）
1．3．3 原点阻抗（导纳）和传递阻抗（导纳）
1．4 力一电流相似
1．4．1 问题的提出
1．4．2 机械系统中元件的阻抗和导纳
1．4．3 根据力一电流相似画机械网络
2 单自由度振动系统导纳分析
2．1 位移导纳特性分析
2．1．1 幅频和相频特性
2．1．2 实频和虚频特性
2．1．3 矢端图
2．2 从导纳（阻抗）曲线识别系统的固有动态特性
2．2．1 识别固有频率鵱和共振频率鵕
2．2．2 识别阻尼比?（阻尼系数c）
2．3 近似勾画导纳曲线
2．3．1 元件的导纳特性曲线
2．3．2 骨架线法（Skeleton）
3 多自由度振动系统导纳分析
3．1 阻抗矩阵和导纳矩阵
3．1．1 阻抗矩阵和导纳矩阵
3．1．2 阻抗矩阵、导纳矩阵中元素的物理解释
3．1．3 跨点导纳（阻抗）的互易定理
3．2 接地约束系统的原点、跨点导纳特性
3．2．1 共振频率及反共振频率
3．2．2 共振、反共振频率出现的次序
3．2．3 接地约束系统原点导纳特征的骨架线
3．2．4 速度导纳的骨架线
3．2．5 跨点导纳特性及其骨架线
3．3 自由一自由系统的导纳特性
3．3．1 原点导纳特性
3．3．2 骨架线
3．3．3 骨架线的用途
3．3．4 骨架线法的推广
3．4 导纳函数的实模态展开式
3．4．1 无阻尼振动系统的固有频率及振型
3．4．2 主振型的正交性
3．4．3 有阻尼系统导纳函数的实模态展开式
4 复模态理论
4．1 单自由度系统传递函数的复模态展开式
4．1．1 特征方程有共轭复根
4．1．2 传递函数H（s）的有理部分分式展开式
4．1．3 留数的意义
4．2 多自由度系统传递函数的复模态展开式
4．2．1 传递函数按极点展开式
4．2．2 留数与复振型的关系
4．3 复模态分析及其应用
4．3．1 复特征值问题
4．3．2 关于复模态与实模态的讨论
4．4 状态向量法求解黏性阻尼系统
4．4．1 状态向量的微分方程及阻尼衰减振动
4．4．2 复振型对系数矩阵[A]、[B]的正交性
4．4．3 阻尼系统的强迫振动响应
5 2130mm轧机振动分析
5．1 有限元法简介
5．2 振动分析的有限元理论
5．2．1 结构离散化
5．2．2 单元分析
5．2．3 整体分析
5．2．4 引入边界条件、求解方程
5．3 ANSYS 10．0简介
5．3．1 简介
5．3．2 ANSYS软件的功能
5．3．3 ANSYS有限元分析的三个阶段
5．4 机架的模态分析
5．4．1 2130mm冷连轧机介绍
5．4．2 建立模型
5．4．3 网格划分、施加边界条件及求解
5．4．4 扩展模态及观察结果
5．4．5 机架各阶典型模态结果分析
5．5 利用解析法对机架进行动力学分析
5．5．1 等效质量法求解机架固有频率
5．5．2 能量法求解机架（反对称振型）固有频率
5．5．3 能量法求解机架（对称振型）固有频率
5．5．4 能量法求解机架第4阶模态固有频率
5．5．5 等效质量法求解机架（垂振）固有频率
5．6 结构尺寸对垂直振动固有频率的影响
5．6．1 上横梁高度对垂振固有频率的影响
5．6．2 立柱断面尺寸对垂振固有频率的影响
5．6．3 机架垂振频率及重量曲线分析
6 1450mm轧机振动分析
6．1 轧机机架的动力学分析
6．1．1 机架有限元模态分析
6．1．2 利用解析法求解典型振型固有频率
6．1．3 结构参数对垂直振动的影响分析
6．2 轧辊的动力学分析
6．2．1 轧辊的有限元分析
6．2．2 轧辊结构参数对固有频率的影响
6．3 轧机机组系统的有限元分析
7 5500mm轧机振动分析
7．1 机架强度和刚度的有限元分析
7．1．1 机架有限元模型的建立及网格划分
7．1．2 机架的约束情况和载荷施加
7．1．3 机架的应力分析
7．1．4 机架的刚度分析
7．1．5 小结
7．2 5500mm轧机机架的优化设计
7．2．1 优化设计基本原理
7．2．2 优化设计步骤
7．2．3 优化变量的确定
7．2．4 机架简化模型的分析及边界约束
7．2．5 优化结果
7．2．6 优化结果分析
7．2．7 小结
7．3 5500mm轧机机架的模态分析
7．3．1 结构动力学分析简介
7．3．2 模态分析的基本概念
7．3．3 使用ANSYS模态分析的过程
7．3．4 机架有限元模型
7．3．5 机架各阶模态分析结果
参考文献
用户评价
作为一名在研究机构从事机械动力学研究的学者，我对《轧机振动的分析理论与方法》的出版充满了好奇。在学术界，对于大型工业设备的振动分析一直是重要的研究课题，而轧机作为一种典型的高精度、高负荷的机械设备，其振动问题更是复杂而充满挑战。我一直关注着这个领域的前沿进展，并期望能有一本著作能够系统地梳理和总结该领域的最新理论成果和研究方法。我希望这本书能够将基础理论与工程实践紧密结合，既有严谨的数学推导和物理模型的构建，又能体现出对实际工程问题的深刻洞察。例如，在理论层面，我期待书中能够详细介绍针对轧机系统特有的动力学模型，比如考虑轧辊的弯曲、变形、轴承的非线性特性、以及轧件与轧辊之间的耦合作用等。同时，我也希望书中能够涵盖多种先进的振动分析技术，比如频域分析（FFT、小波变换等）、时域分析、模态分析、参数激励振动分析等，并详细说明它们在轧机振动诊断和预测中的应用。尤其是我对如何建立能够准确反映轧机实际工况的动力学模型非常感兴趣，这涉及到如何准确地识别系统的参数，如何处理边界条件，以及如何考虑外部激励源（如轧件不均匀性、驱动系统波动等）对振动的影响。我希望能看到书中对这些问题有深入的探讨，并提供切实可行的建模策略。此外，我非常关注数据驱动的分析方法在轧机振动诊断中的应用，比如基于机器学习或人工智能的故障诊断技术。这本书能否在这方面有所涉猎，并介绍一些具体的算法和应用案例，将极大地提升其价值。我对这本书的理论深度和方法创新性抱有很高的期望。
评分这本书的出现，无疑为我这个常年与轧机打交道的人带来了一丝曙光。长久以来，轧机产生的各种复杂振动问题，就像缠绕在机器心脏上的藤蔓，既影响生产效率，又潜藏着安全隐患，但又难以寻觅其根源，更别提从根本上解决了。那些零散的文献、经验性的总结，就像是零星的火光，难以照亮整个迷宫。我一直渴望能有一本系统性的著作，能够从理论的高度剖析这些振动现象，并在此基础上提供一套切实可行的分析方法。我希望它不仅仅停留在描述性层面，而是能够深入到物理机制的层面，揭示振动是如何产生的，又是如何传播和衰减的。我尤其期待它能讲解清楚不同类型振动（比如固有振动、受迫振动、参数激励振动等）在轧机系统中的具体表现和成因，以及它们之间的相互作用。关于建模方面，我希望作者能介绍几种不同精度的数学模型，并说明它们各自的适用范围和优缺点。例如，从简单的集中参数模型到复杂的有限元模型，每一种方法在处理不同复杂程度的振动问题时，各自的优势和局限是什么？更进一步，我希望书中能详细阐述如何利用这些模型进行动力学仿真，以及如何通过仿真结果来预测振动的发生和发展趋势。而且，对于实际工程应用而言，仅仅有理论是不够的，我期望书中能提供详细的实验验证和案例分析。例如，如何设计有效的振动测试方案，如何选择合适的传感器和数据采集设备，以及如何对采集到的数据进行有效的处理和分析。同时，我也希望书中能包含一些典型的轧机振动案例，详细介绍这些案例的起因、分析过程、解决方案以及最终的改进效果，这些宝贵的经验对于我们解决实际问题将是无价之宝。这本书能否满足我这些迫切的需求，我拭目以待。
评分作为一名高校教师，我一直在寻找能够帮助学生更深刻理解工程振动及其在实际应用中的书籍，《轧机振动的分析理论与方法》无疑引起了我的极大兴趣。我期望这本书能够成为一本优秀的教材或参考书，它不仅要具备扎实的理论基础，更要能够将抽象的数学模型与复杂的工程实际相结合。我希望书中能够详细介绍轧机系统的工作原理，并在此基础上，系统地讲解其动力学特性。这包括如何建立考虑了轧辊弹性变形、轴承摩擦、传动系统刚度和阻尼等因素的动力学模型。我希望书中能够采用清晰的语言和丰富的插图，来解释各种振动现象的物理根源，比如轧件与轧辊之间的冲击、轧辊的弯曲和跳动、以及传动系统的不平衡等。我尤其期待书中能够涵盖如何利用数值仿真软件，如ANSYS、ABAQUS、MATLAB等，来模拟和分析轧机振动。这包括如何建立几何模型、材料模型、载荷和边界条件，以及如何进行模态分析、谐响应分析、瞬态动力学分析等。我希望书中能够提供一些完整的仿真案例，并附带详细的步骤和结果解释，让学生能够通过实践来加深理解。此外，我也希望书中能够介绍一些先进的振动诊断技术，比如基于频域和时域分析的故障识别方法，以及如何利用数据驱动的方法来预测和诊断轧机振动故障。这本书能否在理论的严谨性和实践的可操作性之间取得良好的平衡，将是我高度关注的。
评分我是一个对机械工程充满热情的学生，正在寻找能够深入理解轧机动力学特性的书籍。《轧机振动的分析理论与方法》这个书名吸引了我，因为它直接触及了我学习过程中的一个薄弱环节。在课堂上，我们学习了基础的振动理论，但如何将这些理论应用于复杂的工业机械，尤其是像轧机这样庞大而精密的设备，对我来说仍然是一个巨大的挑战。我希望这本书能够提供一个清晰的学习路径，从最基础的概念开始，逐步引导读者理解轧机系统的结构和工作原理，以及这些因素如何共同作用导致振动的产生。我希望书中能够用通俗易懂的语言解释复杂的数学公式和物理概念，并配以丰富的图表和示意图，帮助我建立直观的理解。例如，我特别希望了解轧机中的一些关键部件，如轧辊、轴承、传动系统等，它们各自在振动产生过程中扮演着什么样的角色？它们之间的相互作用又是如何影响整体的振动特性？此外，我希望书中能够介绍一些常用的振动分析工具和软件，比如MATLAB/Simulink、ANSYS等，并给出如何在这些工具中建立轧机模型、进行仿真分析的步骤和示例。能否提供一些学生可以独立完成的小型仿真项目，让我能够亲手实践所学的理论知识？我希望通过阅读这本书，能够对轧机的振动现象有一个全面的认识，并掌握一些基本的分析和诊断能力，为我未来的学习和职业生涯打下坚实的基础。这本书能否成为我机械工程学习道路上的一个重要里程碑，我非常期待。
评分当我在书架上看到这本《轧机振动的分析理论与方法》时，我内心涌起一股莫名的期待。作为一名在生产线上摸爬滚打多年的技术人员，我深知轧机振动带来的困扰。那种难以名状的轰鸣声，不规律的敲击感，不仅让操作人员心生不安，更像是潜伏在设备深处的“定时炸弹”，随时可能给生产带来巨大的损失。我总是在想，这些振动究竟从何而来？是材料本身的缺陷？是轧辊与金属之间的摩擦？还是机器内部的某个零件出现了松动？教科书上的理论知识，在面对这些错综复杂的实际问题时，往往显得捉襟见肘。我非常希望这本书能够站在一个全新的视角，将那些分散的、碎片化的知识点串联起来，形成一个完整的知识体系。我期待它能够深入浅出地讲解轧机系统在工作过程中所涉及到的各种力学原理，比如弹性力学、塑性力学、动力学等，以及这些原理是如何与振动现象相互关联的。对于振动的传播路径和机理，我希望作者能够给出清晰的图示和详细的解释，帮助我们理解振动是如何从一个环节传递到另一个环节，并最终在整个设备中放大或衰减。特别是我对那些非线性振动、混沌振动等更复杂的振动现象在轧机中的表现形式和产生原因很感兴趣，希望书中能有所提及。同时，我希望这本书不仅仅是理论的堆砌，更应该注重工程实践的指导意义。能否提供一些关于如何通过改变轧制工艺参数来抑制振动的方法？例如，调整轧制速度、压下量、轧辊间隙等，是否能有效地降低振动强度？另外，对于一些特殊的轧机类型，比如冷轧机、热轧机、带钢轧机等，它们的振动特性是否有所不同？这本书能否针对性地给出一些分析思路和解决方案？我希望这本书能够成为我手中解决轧机振动难题的“万能钥匙”。
评分我是一名机械工程师，在一次偶然的机会下接触到了《轧机振动的分析理论与方法》这本书，它立刻勾起了我对轧机振动这个看似普通却又极其复杂问题的深入探究的兴趣。在我的日常工作中，虽然接触过各种机械设备的振动问题，但轧机这种高精度、高负荷的生产设备所产生的振动，其复杂性和潜在的危害性，总是让我感到棘手。我希望这本书能够为我提供一套系统性的理论框架，能够深入剖析轧机系统在工作过程中产生的各种振动现象。这包括但不限于：轧辊与轧件之间的相互作用产生的振动，传动系统的齿轮啮合、轴承运转产生的振动，以及可能存在的结构共振等。我期待书中能够详细讲解这些振动源的物理机制，以及它们是如何通过不同的路径传递和耦合，最终影响整个设备的运行状态。在方法论方面，我非常希望书中能够介绍一些先进的振动分析技术，比如如何利用模态分析来识别轧机的固有振动特性，如何运用频谱分析来诊断故障，以及如何通过仿真手段来预测不同工况下的振动响应。特别是我对如何进行振动的源头抑制很感兴趣，比如如何通过优化轧制工艺参数（如轧制速度、轧制力、轧辊间隙等）来降低振动幅值，或者如何通过改进设备设计（如采用更优化的轴承结构、更刚性的机架等）来提高设备的抗振性能。这本书能否为我提供清晰的理论指导和实用的工程经验，帮助我更有效地解决生产中的振动难题，是我最期待的。
评分在深入研究机械动力学领域多年后，我越来越认识到，对于像轧机这样的大型、高精度装备，其振动分析的重要性不容忽视。《轧机振动的分析理论与方法》这本书的出现，填补了我一直以来希望拥有的一个知识空白。我期待书中能够提供一个全面、深入的理论框架，将各种复杂的振动现象进行系统化的归类和阐述。这不仅仅是关于简单的固有频率或受迫振动，我更关注那些在实际运行中可能出现的，更复杂的振动模式，比如模态耦合、参数激励振动、甚至是非线性共振。我希望书中能够详细讲解如何利用先进的数值计算方法，如有限元法、边界元法等，来构建高度精确的轧机动力学模型，并能够准确地预测不同工况下的振动响应。在实际应用层面，我特别希望看到书中能够提供关于振动主动控制和被动控制的先进技术。例如，如何设计有效的隔振系统、阻尼器，或者如何利用反馈控制算法来实时抑制轧机振动。我希望书中能够不仅仅停留在理论层面，而是能够提供一些具体的设计指南和工程实例，说明如何根据实际的振动特性来选择和设计相应的控制措施。同时，我也关注如何利用振动信号来进行设备的状态监测和故障诊断。我希望书中能够介绍一些先进的信号处理技术，例如基于小波变换、奇异谱分析等方法，以及如何利用这些技术来提取反映设备健康状况的特征参数，并进行故障的早期预警。这本书能否提供一套完整的理论体系和实践指导，来帮助我们更好地理解和控制轧机振动，将是我评判其价值的关键。
评分我对《轧机振动的分析理论与方法》这本书的出版感到由衷的兴奋，因为在我过去的研究生涯中，始终未能找到一本能全面、系统地阐述轧机振动问题的著作。传统的机械振动理论虽然提供了基础框架，但在面对轧机这样复杂的非线性、耦合系统时，显得力不从心。我特别希望这本书能够深入探讨轧机特有的动力学行为，比如轧辊的弯曲、跳动、以及它们与轧件之间复杂的接触力学。我期待书中能够引入一些最新的研究成果，比如非线性动力学方法、混沌动力学分析、以及基于多体动力学模型的仿真技术，来揭示那些传统线性模型无法解释的复杂振动现象。例如，在轧制过程中，材料的塑性变形、应力松弛、以及轧件的非均匀性等因素，都可能引入非线性因素，导致振动行为的复杂化。我希望书中能够详细介绍如何建立这些非线性动力学模型，并利用数值仿真技术来分析其动力学响应。此外，对于参数激励振动，在轧机系统中也可能存在，比如轧辊转速的波动、驱动系统的周期性扰动等，都可能引发参数激励振动。我希望能看到书中对这类振动有深入的分析，并提供相应的抑制策略。我也期待书中能够涵盖一些先进的信号处理技术，比如高分辨率谱估计、时变谱分析、以及基于机器学习的振动模式识别技术，以提高对复杂振动信号的分析精度和故障诊断能力。这本书能否在理论层面达到国际先进水平，并在方法论上提供新的突破，将是我非常关注的重点。
评分作为一名负责设备维护和故障排除的工程师，我一直致力于提高设备的可靠性和运行效率。《轧机振动的分析理论与方法》这本书，在我看来，是对我们日常工作的一次“理论升级”。我们经常会遇到突发的设备故障，而很多时候，这些故障都与振动有着千丝万缕的联系。然而，仅仅依靠经验判断，往往是治标不治本，甚至可能导致问题的恶化。我迫切需要一本能够系统性地指导我们如何“听懂”设备“抱怨”的书。我希望这本书能够深入讲解不同类型的振动信号所代表的意义，比如谐波、亚谐波、宽带噪声等，以及它们各自可能预示的故障类型。例如，某个特定频率的振动增加，是否就意味着轴承磨损？另一个频率段的异常波动，又可能指向传动齿轮的损坏？我期待书中能够提供一套详细的诊断流程，从振动信号的采集、预处理，到特征提取、故障分类，再到最终的故障定位和原因分析。更重要的是，我希望书中能够给出具体的解决方案，不仅仅是告知“哪里出了问题”，而是能够提供“如何解决”的指导。比如，针对不同的故障类型，可以采取哪些维修措施，哪些工艺参数调整能够有效抑制振动，或者在设备设计层面，可以如何进行改进以提高抗振性。我对书中能否提供一些关于如何进行“预测性维护”的思路非常感兴趣，即通过对振动数据的长期监测和分析，提前预警潜在的故障，从而避免非计划停机，降低维修成本。这本书能否成为我们车间里的一本“宝典”，帮助我们从被动维修转向主动预防，将是我衡量其价值的关键。
评分在我看来，《轧机振动的分析理论与方法》这本书的出现，标志着我们对这一领域研究的深入和系统化。《轧机振动》这个课题，虽然在机械工程领域由来已久，但往往分散在各个专业方向，缺乏一本能够整合所有知识点、形成完整理论体系的著作。我希望这本书能够填补这一空白，它不仅要涵盖基础的振动理论，更要聚焦于轧机这一特定应用场景，进行深入的、有针对性的分析。我期待书中能够清晰地阐述轧机系统在工作时所面临的复杂动力学环境，包括高应力、高应变、以及快速变化的载荷等，以及这些因素如何共同作用，引发各种复杂的振动模式。我希望书中能够详细讲解如何建立精确的轧机动力学模型，这可能需要考虑轧辊的材料非线性、几何非线性、以及轧件与轧辊之间的复杂接触力学。在分析方法上，我希望书中能够介绍一些前沿的数值计算技术，例如多体动力学仿真、非线性动力学分析、甚至是指数计算方法等，以应对轧机系统固有的复杂性和非线性。我也关注如何利用数据驱动的方法，结合机器学习或人工智能技术，来对轧机振动信号进行分析和故障诊断，从而实现预测性维护。这本书能否在理论的深度、方法的创新性以及工程的实用性之间取得完美的平衡，将是我衡量其价值的标尺。我期待这本书能够成为机械动力学研究领域的一部里程碑式著作。
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