【XH】基於壓電材料的振動控製 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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內德·賈裏裏 著

圖書標籤:

• 壓電材料
• 振動控製
• 結構動力學
• 智能材料
• 減振
• 能量收集
• 傳感器
• 主動控製
• 有限元分析
• 機械工程

店鋪： 愛尚美潤圖書專營店

齣版社： 國防工業齣版社

ISBN：9787118110265

商品編碼：28126020987

包裝：平裝-膠訂

齣版時間：2017-03-01

基本信息

書名：基於壓電材料的振動控製

定價：138.00元

作者：內德·賈裏裏

齣版社：國防工業齣版社

齣版日期：2017-03-01

ISBN：9787118110265

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝-膠訂

開本：16開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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內容提要

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內德·賈裏裏*的《基於壓電材料的振動控製-- 從宏觀係統到微納米係統(精)》介紹瞭活性材料的基本概念，重點介紹瞭壓電材料和壓電陶瓷，廣泛討論瞭在各種振動控製係統中所用到的壓電材料和結構，包括機械振動分析與控製的基礎知識以及壓電傳感器和作動器等內容。本書還介紹瞭基於壓電材料的微機電係統(MEMS)和納米機電係統(NEMs)的建模、控製與實現方麵的*新研究進展。本書內容還包括：實際係統中作動器和傳感器的結構以及可供讀者參考的一些應用案例；連續係統的振動；其他幾種較為重要的智能材料，如形狀記憶材料、電流變液和磁流變液等。
本書對於從事振動控製、智能結構、係統動力學和微納米機電係統控製研究的科研人員、工程師和學生而言，是一本非常值得研讀的書籍。

目錄

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作者介紹

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文摘

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序言

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《現代結構動力學與控製：理論、方法與工程應用》 一、 結構動力學基礎理論與發展曆程 本書立足於現代結構動力學的最新理論進展，深入淺齣地闡述瞭其發展脈絡與核心概念。開篇即對經典力學中的振動理論進行梳理，從單自由度、多自由度係統的振動特性入手，詳細講解瞭質量、剛度、阻尼等基本動力學參數的物理意義及其對係統響應的影響。在此基礎上，本書將視角拓展至連續介質的振動分析，重點介紹瞭有限元方法在離散化及求解振動方程中的應用，並詳細推導瞭不同單元的質量矩陣、剛度矩陣和阻尼矩陣的形成過程，為後續的復雜結構動力學分析奠定瞭堅實的理論基礎。 本書著重分析瞭結構動力學理論在不同曆史階段的演變。從早期基於解析方法的自由振動與強迫振動分析，到20世紀中葉隨著計算機技術興起而蓬勃發展的數值方法，特彆是有限元法的普及，使得復雜工程結構的動力學模擬成為可能。隨後，隨著對結構動力學響應的深入理解，控製理論逐漸被引入，催生瞭主動與被動振動控製的研究。本書通過迴顧這些發展曆程，幫助讀者理解現代結構動力學理論的形成背景及其在工程實踐中的重要性。 二、 結構振動響應分析與模態分析 結構振動響應分析是理解結構行為的關鍵。本書係統地介紹瞭不同激勵方式下結構的動力學響應求解方法，包括解析法（如傅裏葉變換、拉普拉斯變換）在簡單係統中的應用，以及數值積分方法（如中心差分法、Newmark-β法、HHT-α法）在求解非綫性或復雜激勵下的動力學方程中的應用。特彆地，對於瞬態響應分析，本書強調瞭時間步長的選擇、截斷誤差的控製以及數值穩定性等關鍵因素，並結閤實例進行說明。 模態分析是理解結構固有振動特性的核心技術。本書詳盡闡述瞭自由振動模態分析的原理，包括特徵值與特徵嚮量的物理意義，即結構固有頻率與振型。詳細介紹瞭求解特徵值問題的各種數值算法，如雅可比法、QR算法以及子空間迭代法等，並分析瞭不同算法的適用範圍和計算效率。此外，本書還深入探討瞭阻尼模態分析，區分瞭比例阻尼、非比例阻尼等不同阻尼模型對係統模態特性的影響，並給齣瞭相應的求解方法。通過模態分析，讀者能夠深刻理解結構的“個性化”振動行為，為後續的振動控製設計提供依據。 三、 結構動力學數值仿真與軟件應用 在現代工程實踐中，數值仿真已經成為結構動力學分析不可或缺的工具。本書針對主流的結構動力學分析軟件（如ANSYS, ABAQUS, NASTRAN等），詳細介紹瞭其在模態分析、瞬態動力學分析、諧響應分析、隨機響應分析等方麵的操作流程和關鍵參數設置。本書提供瞭大量實際工程案例，涵蓋瞭橋梁、建築、航空航天器、機械設備等不同領域的結構，通過這些案例，讀者能夠學習如何根據實際工程問題，選擇閤適的分析模型、劃分網格、施加邊界條件和載荷，並對仿真結果進行解讀和驗證。 特彆地，本書強調瞭仿真結果的可靠性與不確定性分析。除瞭詳細介紹各種有限元單元的特性和使用技巧，還深入探討瞭網格收斂性研究、材料參數不確定性對仿真結果的影響，以及如何通過與試驗數據對比來驗證仿真模型的準確性。此外，本書還介紹瞭動載荷譜的建立、隨機振動響應的計算方法，以及疲勞壽命預測等相關的高級仿真技術，為讀者提供全麵的仿真實踐指導。 四、 結構振動控製理論與方法 本書將振動控製理論與結構動力學分析緊密結閤，探討瞭多種有效的振動控製策略。首先，對被動振動控製進行瞭係統介紹，詳細分析瞭阻尼器（粘滯阻尼器、摩擦阻尼器、磁流變阻尼器等）和隔振器的設計原理、減振降噪機理及其在工程中的應用。本書還深入分析瞭調諧質量阻尼器（TMD）的設計優化方法，包括質量比、頻率比和阻尼比的最佳取值，以及其在控製橋梁、高層建築等結構振動中的實際效果。 接著，本書重點闡述瞭主動振動控製的原理與方法。詳細介紹瞭各種類型的傳感器（加速度傳感器、位移傳感器、力傳感器等）和執行器（液壓執行器、電磁執行器、壓電陶瓷執行器等）的工作原理及其在主動控製係統中的作用。本書係統介紹瞭反饋控製、前饋控製、自適應控製等主流的主動控製策略，並詳細推導瞭PID控製、LQR最優控製、H∞魯棒控製等經典控製算法在結構振動控製中的應用。通過理論推導與仿真實例相結閤，幫助讀者理解如何根據結構的動力學特性和控製目標，設計和實現高效的主動振動控製係統。 最後，本書還探討瞭半主動控製和智能結構振動控製等前沿技術。半主動控製結閤瞭被動控製的簡單性與主動控製的靈活性，通過對阻尼器等被動元件的性能進行實時調控，達到更優的控製效果。智能結構則利用內置的傳感器和執行器，實現結構的自感知、自診斷和自適應控製，在航空航天、機器人等領域展現齣巨大的應用潛力。 五、 工程應用與案例分析 本書通過大量的工程案例，將結構動力學與振動控製理論的應用落到實處。針對不同類型的工程結構，如高層建築、大跨度橋梁、軌道交通車輛、精密儀器平颱、航空航天飛行器等，詳細分析瞭其在設計、運營過程中可能遇到的振動問題，並結閤前述理論和方法，提齣瞭相應的解決方案。 例如，在橋梁工程中，本書分析瞭風緻振動、車輛激勵等對橋梁動力特性的影響，並介紹瞭如何通過TMD、流綫型橋麵設計等方法進行減振。在高層建築領域，本書深入探討瞭地震激勵下結構的動力響應，以及如何利用消能減震技術（包括被動、半主動和主動阻尼器）來提高建築物的抗震性能。在軌道交通領域，本書分析瞭輪軌相互作用産生的振動和噪聲，並介紹瞭隔振和主動懸架技術在提升乘坐舒適性方麵的應用。 此外，本書還涉及瞭精密儀器隔振、航空發動機葉片振動分析與控製、以及麵嚮未來的智能結構設計等內容。通過對這些豐富多樣的工程案例進行剖析，讀者不僅能夠掌握理論知識，更能領會如何在實際工程問題中靈活運用結構動力學與振動控製的原理，有效解決復雜的振動難題。 總結 《現代結構動力學與控製：理論、方法與工程應用》旨在為讀者提供一個全麵、深入且實用的知識體係。本書結閤瞭紮實的理論基礎、先進的數值仿真技術以及豐富的工程實踐案例，旨在幫助讀者掌握分析和控製各類工程結構振動行為的關鍵能力。無論您是從事結構設計、工程分析、科研開發，還是相關專業的學生，本書都將是您學習和工作中不可多得的參考。

評分☆☆☆☆☆

讀到這本書的標題，我的第一反應是：“壓電材料？這聽起來有點意思。”我對材料科學的瞭解算不上精深，但隱約記得壓電效應是一種很奇特的現象，能夠將機械能和電能互相轉換。而“振動控製”，這更是現代工程中一個繞不開的話題。從高速列車上為瞭提高乘坐舒適度和減少噪音而進行的減振設計，到精密儀器如顯微鏡、望遠鏡為瞭保證成像質量而必須進行的隔振處理，再到橋梁、建築等大型工程結構為瞭抵禦地震等自然災害而采取的防振措施，振動控製的身影無處不在。我好奇這本書將如何把這兩個看似不相關的概念——壓電材料和振動控製——緊密地聯係起來。它是否會從壓電材料的基本性質齣發，解釋為什麼它們如此適閤用於振動控製？比如，壓電材料作為執行器時，如何通過施加電壓來産生精確的位移或力，從而抵消外部的振動？又或者，作為傳感器時，如何將振動産生的機械應力轉化為電信號，從而被監測和分析？我特彆想知道書中會不會探討不同類型的壓電材料，例如陶瓷、聚閤物等，它們在性能上有什麼差異，以及在不同的應用場景下，哪種材料更具優勢。同時，我也很期待書中能分享一些具體的控製策略和係統設計方法。例如，是采用主動控製、被動控製還是混閤控製？針對不同的振動源和控製目標，又會采取怎樣的控製算法？這本書的齣現，仿佛是一把鑰匙，即將為我解開壓電材料在振動控製領域的神奇力量。我迫不及待地想要深入其中，探索這份隱藏在科學殿堂裏的智慧結晶。

評分☆☆☆☆☆

讀到【XH】基於壓電材料的振動控製這個書名，我的腦海中立刻閃過無數個應用場景。我一直對那些能夠從根本上解決問題的技術深感興趣，而振動，這個無處不在的物理現象，確實是現代工程設計中一個繞不開的難題。無論是追求極緻精度的科學儀器，還是需要穩定運行的工業設備，亦或是要抵禦自然災害的建築物，振動都會對其性能和安全性造成影響。而壓電材料，在我有限的認知中，是一種能夠將機械能和電能相互轉換的奇妙物質。這不禁讓我産生瞭一個巨大的疑問：這種神奇的材料，究竟是如何被“武裝”起來，從而實現對振動的有效控製的？我非常期待書中能夠詳細闡述壓電材料的獨特性能，比如它對外部力的響應有多靈敏，它的能量轉換效率如何，以及它的響應速度有多快。同時，我也非常想知道，壓電材料是如何被設計成實際的振動控製器件，例如壓電緻動器和壓電傳感器，它們分彆在振動控製係統中扮演著怎樣的角色？書中是否會深入探討主動振動控製、被動振動控製以及混閤振動控製的策略，並結閤壓電材料的特性進行分析？這本書的齣現，為我提供瞭一個全新的視角，去審視和理解振動控製領域的最新進展，我迫切希望能夠從中學習到實用的知識。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計就深深吸引瞭我，那種深邃的藍色背景，仿佛置身於一個充滿未知能量的領域，中央的【XH】標誌，簡潔而又神秘，預示著一種先進技術的探索。封麵上“基於壓電材料的振動控製”幾個字，雖然技術性很強，但卻給我一種強烈的求知欲，讓我好奇壓電材料是如何剋服令人煩惱的振動問題的。我一直對材料科學和工程應用領域抱有濃厚的興趣，特彆是那些能夠直接改善我們生活質量的技術。振動，這個看似微小卻無處不在的物理現象，卻能在很大程度上影響設備的性能、結構的安全，甚至人體的舒適度。想象一下，在精密的儀器中，一絲微小的振動都可能導緻測量結果的偏差；在交通工具上，不間斷的振動會讓人疲憊不堪，加速部件的磨損；在建築結構中，地震或其他外部乾擾帶來的振動更是威脅著生命的財産安全。因此，能夠有效控製振動，無論是在宏觀還是微觀層麵，都具有極其重要的意義。我特彆期待書中能夠深入淺齣地解釋壓電材料的獨特物理特性，比如它們在受到機械應力時會産生電荷，反之亦然，這種“壓電效應”是如何被巧妙地應用到振動控製中的。書中是否會詳細闡述壓電緻動器和壓電傳感器的原理？它們在吸收、抵消或增強振動方麵分彆扮演著怎樣的角色？我腦海中已經勾勒齣各種可能的應用場景：從高精度機床的隔振平颱，到航空航天的飛行器穩定係統，再到醫學領域的微創手術器械。這本書的齣現，無疑為我打開瞭一個全新的視角，讓我看到瞭如何利用先進材料解決實際工程難題的可能性。我渴望瞭解其背後的科學原理，更期待書中能夠提供具體的案例分析和工程實踐的指導，讓我能夠更好地理解並或許在未來的工作中加以應用。

評分☆☆☆☆☆

這本書的題目，【XH】基於壓電材料的振動控製，光是聽起來就充滿瞭科技感和解決實際問題的力量。我一直以來都對如何讓機械係統運行得更平穩、更安靜、更高效充滿興趣。振動，這個在很多情況下被視為“敵人”的存在，它不僅會降低設備的精度和壽命，還會産生噪音，影響用戶體驗，甚至在極端情況下威脅結構安全。而壓電材料，我瞭解不多，但隱約記得它能夠在受到外力時産生電信號，反之亦然，這似乎為“主動”地去“對抗”振動提供瞭可能。我腦海中浮現齣各種場景：在復雜的工業環境中，大型機械設備産生的劇烈振動，不僅影響周圍工作的工人，還可能導緻精密儀器失效；在日常生活中，冰箱、洗衣機等傢電運行時的噪音和振動，常常讓人感到煩惱；在航空航天領域，為瞭保證飛行器在高速飛行中的穩定性和乘客的舒適度，減振技術至關重要。我非常好奇，這本書將如何詳細闡述壓電材料在這其中的奧秘。它是否會深入講解壓電材料的微觀結構和宏觀性能之間的關係？壓電效應是如何被工程化，變成能夠實際應用的振動控製器件的？比如，壓電緻動器是如何通過精確控製電壓來産生細微而有力的位移，從而抵消外部的乾擾？壓電傳感器又是如何捕捉到微弱的振動信號，並將其轉化為可供分析的數據？我期待書中能夠給齣詳盡的理論解釋，更渴望看到豐富的工程實例，從微觀器件的設計到宏觀係統的集成，展現壓電材料在各個領域的振動控製應用。

評分☆☆☆☆☆

這本書的題目，【XH】基於壓電材料的振動控製，立刻引起瞭我極大的好奇心。我一直對材料科學與工程應用的交叉領域充滿興趣，特彆是那些能夠解決實際工程難題的技術。振動，這個看似微小卻影響深遠的物理現象，在現代工業、交通、航空航天等領域都扮演著關鍵角色。從提高精密儀器的測量精度，到保障高速列車的平穩運行，再到增強建築物的抗震性能，有效的振動控製技術至關重要。我很好奇，壓電材料這種能夠將機械能和電能相互轉換的獨特材料，是如何被應用於解決振動問題的？書中是否會深入介紹壓電材料的物理機製，例如壓電陶瓷、壓電聚閤物等不同種類的材料特性及其在振動控製中的優勢？我特彆期待書中能夠詳細闡述壓電緻動器如何通過精確的電信號控製來産生機械位移，從而抵消或抑製外部的振動；以及壓電傳感器如何靈敏地捕捉振動信號，並為控製係統提供反饋。此外，我也希望書中能提供一些具體的工程應用案例，從微觀器件的設計到宏觀係統的集成，讓我能夠更直觀地瞭解壓電材料在振動控製領域的實際應用價值。這本書的齣現，無疑為我打開瞭一扇探索前沿技術的大門，我渴望從中汲取智慧。

評分☆☆☆☆☆

這本書的題目，【XH】基於壓電材料的振動控製，在眾多技術書籍中顯得格外醒目。我對這個領域知之甚少，但“壓電材料”和“振動控製”這兩個詞組閤在一起，讓我立刻聯想到瞭一些充滿未來感的應用場景。想象一下，那些對精度要求極高的精密儀器，如高性能顯微鏡、激光乾涉儀，一絲微小的振動都可能毀掉整個實驗。又比如，在航空航天領域，飛行器在高速飛行中承受著巨大的氣動載荷和發動機産生的振動，如何保證其結構的穩定性和乘客的舒適性，這是一個巨大的挑戰。我好奇，壓電材料究竟是如何做到“控製振動”的？它是否能夠像一個“智能的盾牌”，主動感知並抵消外部的乾擾？書中是否會詳細介紹壓電材料的物理特性，例如其能量轉換的效率、響應速度以及可靠性？我特彆想知道，壓電緻動器是如何通過精確控製電壓來産生力或位移，從而與環境振動形成“對抗”，達到減振或隔振的目的。同時，壓電傳感器又在其中扮演著怎樣的角色，是否用於實時監測振動信號，並反饋給控製係統？這本書的齣現，讓我看到瞭解決這些棘手工程問題的新途徑，我充滿期待地希望能夠從中學習到寶貴的知識。

評分☆☆☆☆☆

這本【XH】基於壓電材料的振動控製的書，光是標題就充滿瞭科學的魅力和解決實際問題的強大氣息。我一直對那些能夠巧妙地解決工程難題的技術充滿好奇，而“振動控製”無疑是現代工程中一個至關重要且普遍存在的問題。從精密的科學儀器到宏偉的建築結構，振動都可能對其性能、安全和壽命産生負麵影響。而“壓電材料”，這個名字本身就帶有一種獨特的能量轉換的暗示。我很好奇，這種材料是如何被用來“駕馭”那些難以捉摸的振動的？它是否能夠通過某種特殊的機製，將不需要的振動能量轉化為其他形式的能量，或者産生一種反嚮的力來抵消振動？我特彆期待書中能夠深入淺齣地介紹壓電材料的基本原理，比如它的微觀結構如何導緻宏觀上的壓電效應，以及不同類型的壓電材料（如壓電陶瓷、壓電聚閤物）在性能上有什麼差異，適閤應用於哪些特定的振動控製場景。同時，我也非常渴望瞭解書中是否會提供具體的工程應用案例，比如在航空航天、汽車工程、精密製造，甚至是建築抗震等領域，壓電材料是如何被集成到實際係統中，從而實現有效的振動控製。這本書的齣現，讓我看到瞭解決振動難題的創新方嚮，我對它的內容充滿瞭期待。

評分☆☆☆☆☆

當看到【XH】基於壓電材料的振動控製這個書名時，我立刻被吸引住瞭。我一直以來都對那些能夠“化腐朽為神奇”的材料科學技術情有獨鍾，而壓電材料，這個名字本身就帶著一種科學的神秘感。在我看來，振動，無論是在工業生産、交通運輸，還是日常生活，都是一個普遍存在的問題。它會影響設備的精度、壽命，産生噪音，甚至威脅結構安全。那麼，壓電材料是如何能夠“馴服”這些令人頭疼的振動的呢？我非常好奇書中是否會深入探討壓電材料的微觀機製，比如晶體結構如何導緻其獨特的壓電效應？壓電陶瓷、壓電聚閤物，這些不同的材料在振動控製方麵，各自扮演著怎樣的角色，又有哪些獨特的優勢和局限性？我期待書中能夠詳細闡述壓電緻動器的工作原理，是如何通過施加電壓來産生精確的位移，從而主動地去抵消外部的振動。同時，壓電傳感器在監測和反饋控製中又是如何發揮作用的？是否會涉及一些具體的控製算法和係統設計方法？這本書的齣現，就像是在我麵前展開瞭一幅關於如何利用神奇材料解決工程難題的藍圖，我迫不及待地想深入其中，去探索其中的奧秘，瞭解它如何在各個領域發揮著不可替代的作用。

評分☆☆☆☆☆

這本書的標題，【XH】基於壓電材料的振動控製，瞬間就抓住瞭我的眼球。作為一個對技術發展充滿好奇的人，我對能夠解決實際工程難題的創新技術總是抱有極大的興趣。振動，這個看似普遍卻又極具破壞性的物理現象，在現代科技和工程領域麵臨著巨大的挑戰。小到精密儀器需要毫厘不差的穩定，大到建築物需要抵禦地震的侵襲，振動控製都至關重要。而壓電材料，我對其瞭解並不深入，但知道它具有將機械形變轉化為電信號，以及接收電信號産生形變的奇特性質。這讓我不禁猜測，這種材料是否能夠成為控製振動的“秘密武器”？我非常想知道，書中將如何解釋壓電材料的這種“雙嚮轉換”能力，是如何被巧妙地應用到振動控製係統中的？例如，壓電緻動器如何通過精確的電壓控製，産生細微卻有力的位移，從而主動抵消環境中的振動？又或者，壓電傳感器如何靈敏地捕捉到振動産生的微小形變，並將這些信息傳遞給控製係統，進行實時的調整？我期待書中能夠提供詳盡的理論基礎，更希望看到豐富的實際案例，從小型器件的設計到大型結構的整體解決方案，讓我看到壓電材料在解決振動問題上的強大潛力。它可能是一把鑰匙，解鎖瞭許多我們過去認為難以逾越的工程障礙。

評分☆☆☆☆☆

當我看到這本書的題目【XH】基於壓電材料的振動控製時，一股探索未知的興奮感油然而生。對於壓電材料，我略知一二，知道它是一種神奇的材料，能夠將機械能和電能進行巧妙的轉換。而“振動控製”，這無疑是現代工程領域的一個核心議題。無論是提升精密儀器的測量精度，還是保障高速列車的運行平穩，亦或是增強建築物的抗震能力，有效的振動控製都扮演著至關重要的角色。我一直好奇，這種看似在微觀層麵就能産生巨大效應的壓電材料，究竟是如何被應用到宏觀世界的振動控製中的？書中是否會詳細介紹壓電材料的種類，例如壓電陶瓷、壓電聚閤物等，以及它們各自的優缺點和適用範圍？我特彆期待書中能夠深入剖析壓電緻動器的工作原理，以及如何利用這些微小的“推手”來精確地抵消或抑製外部的振動。同時，壓電傳感器在振動監測和反饋控製中又發揮著怎樣的作用？是否會提供相關的係統框圖和控製算法的介紹？我腦海中已經勾勒齣許多潛在的應用場景：從高性能的音頻設備中的防震底座，到航空母艦甲闆上的飛機彈射和迴收係統，再到精密製造領域的機器人手臂的精準定位。這本書的齣現，仿佛為我打開瞭一扇通往前沿工程技術的大門，讓我能夠更深入地理解並展望壓電材料在未來振動控製領域無限的可能性。