基于压电材料的振动控制 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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内德·贾里里 著

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• 压电材料
• 振动控制
• 结构动力学
• 智能材料
• 减振
• 能量收集
• 传感器
• 执行器
• 有限元分析
• 控制系统

店铺： 今古传奇图书专营店

出版社： 国防工业出版社

ISBN：9787118110265

商品编码：28720189167

包装：平装-胶订

出版时间：2017-03-01

基本信息

书名:基于压电材料的振动控制

定价：138.00元

售价：85.6元,便宜52.4元,折扣62

作者:内德·贾里里

出版社：国防工业出版社

出版日期：2017-03-01

ISBN：9787118110265

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装-胶订

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

内容提要

内德·贾里里*的《基于压电材料的振动控制-- 从宏观系统到微纳米系统(精)》介绍了活性材料的基本概念，重点介绍了压电材料和压电陶瓷，广泛讨论了在各种振动控制系统中所用到的压电材料和结构，包括机械振动分析与控制的基础知识以及压电传感器和作动器等内容。本书还介绍了基于压电材料的微机电系统(MEMS)和纳米机电系统(NEMs)的建模、控制与实现方面的*新研究进展。本书内容还包括：实际系统中作动器和传感器的结构以及可供读者参考的一些应用案例；连续系统的振动；其他几种较为重要的智能材料，如形状记忆材料、电流变液和磁流变液等。
本书对于从事振动控制、智能结构、系统动力学和微纳米机电系统控制研究的科研人员、工程师和学生而言，是一本非常值得研读的书籍。

目录

作者介绍

文摘

序言

《声波之舞：解锁振动能量的新纪元》 内容简介 在浩瀚的科学与技术领域，隐藏着一股我们既熟悉又常常忽视的力量——振动。从宏观世界的桥梁晃动、飞机引擎的轰鸣，到微观层面细胞的律动、分子的共振，振动无处不在，它既是能量的载体，也可能带来破坏。而《声波之舞：解锁振动能量的新纪元》将带您踏上一段探索振动的奇妙旅程，深入揭示人类如何利用精妙的物理原理，驾驭这股无形的力量，开启一个全新的振动能量应用时代。 本书并非一本枯燥的教科书，而是一部引人入胜的科普读物，它以生动有趣的语言，结合丰富的案例和前沿的研究进展，为读者构建起一个关于振动世界的宏大图景。我们将从最基础的振动概念入手，逐步深入到振动产生的机制、传播的方式以及其在自然界和工程领域中的广泛表现。本书将拨开科学的迷雾，让振动这一看似抽象的概念变得触手可及，理解起来轻松而富有启发。 第一篇：振动的奥秘——看得见，摸得着的无形力量 在这一篇中，我们将共同揭开振动的神秘面纱。 第一章：何谓振动？——从摇摆的秋千到心跳的节奏。 我们将从日常生活中最直观的例子出发，如随风摇曳的树叶、演奏乐器时琴弦的颤动、甚至是我们身体的心跳，来引入“振动”这一核心概念。我们将解释振动的基本特征：周期性、振幅、频率和相位，并通过简单的类比，帮助读者建立起对这些物理量的直观认识。我们会探讨不同类型的振动，如简谐振动、阻尼振动和受迫振动，并分析它们在现实世界中的不同体现。例如，我们将以一座桥梁在风力的作用下发生共振导致垮塌的经典案例，来强调理解振动特性的重要性。 第二章：振动的产生与传播——能量如何流动？ 这一章将深入探究振动是如何产生的，以及它们是如何在介质中传播的。我们将讲解机械振动产生的根源，例如物体受到外力扰动后恢复平衡的倾向。接着，我们将详细阐述波的概念，包括横波和纵波，并解释声波作为一种纵波，是如何在空气、液体和固体中传播的。我们会讨论波的叠加、干涉和衍现等现象，并以海浪的拍打、音乐厅的回声等场景为例，展示这些现象的实际应用。本书还将触及电磁振动，为读者构建一个更广阔的振动全景。 第三章：自然界的振动交响曲——从宇宙脉动到生命律动。 振动并非仅仅是工程学的范畴，它们是构建我们所处世界的基本要素。本章将带领读者领略自然界中形形色色的振动现象。我们将从宏观的宇宙层面开始，探讨恒星的脉动、行星的轨道振荡，以及宇宙微波背景辐射中的早期宇宙信息。然后，我们将视角转向地球，分析地震波的传播，火山喷发时的剧烈振动，以及海洋中潮汐的周期性起伏。在微观层面，我们将深入到生命体内部，探讨DNA分子的振动模式、蛋白质的构象变化，以及细胞信号传递中的生物电信号。我们将解释，正是这些精妙的振动，维持着宇宙的运转和生命的活力。 第二篇：振动的调控——驾驭无形的力量，创造无限可能 了解了振动的基本原理后，我们将进入更具实践意义的部分，探讨如何主动地去控制和利用振动。 第四章：振动控制的艺术——抑制、增强与转化。 振动控制并非一成不变的策略，它包含抑制有害振动，增强有益振动，以及将振动能量转化为其他有用形式的多种方式。本章将系统介绍振动控制的基本原理和方法。我们将探讨被动控制技术，如利用阻尼材料吸收振动能量，通过改变结构刚度来调整固有频率，以及设计隔振器来隔离振动源。接着，我们将重点介绍主动控制技术，包括基于传感器反馈的系统，例如利用电磁激励器或液压驱动器来抵消振动。我们将以汽车悬挂系统、精密仪器的隔振平台等为例，生动展现这些控制策略的实际应用。 第五章：声波的魔力——从通信到医疗的无限潜力。 声波作为最常见的振动形式之一，在我们的生活中扮演着至关重要的角色。本章将聚焦于声波的广泛应用。我们将回顾声波在通信领域的历史，从早期的电报、电话，到现代的超声波通信技术。在医疗领域，我们将深入探讨超声波成像技术如何帮助医生诊断疾病，超声波治疗如何无创地清除结石和肿瘤。我们还将介绍声悬浮、声镊等新兴技术，它们利用声波的能量来操纵微小物体，为科学研究和工业生产提供了全新的工具。此外，本书还将探讨声学材料的研发，以及如何通过声学设计来改善室内环境的声学品质。 第六章：振动能量的捕获与再生——新能源的曙光。 振动能量普遍存在，却往往被我们所忽视。本章将带领读者探索如何将这些“浪费掉”的振动能量收集起来，并加以利用，为新能源领域带来新的曙光。我们将介绍多种振动能量收集器的原理，包括压电式、电磁式和摩擦电式能量收集器。我们将详细阐述这些装置如何将机械振动转化为电能，并讨论它们在为微型电子设备、物联网传感器供电方面的潜力。本书还将展望未来，探讨如何在大规模工程结构（如桥梁、建筑）中集成振动能量收集系统，为城市能源网络提供补充。 第三篇：振动的未来——智慧之舞，无限可能 在旅程的最后，我们将目光投向振动控制与应用的未来，展望一个充满智慧和无限可能的时代。 第七章：智能振动控制——从被动响应到主动学习。 随着人工智能和机器学习技术的飞速发展，振动控制正朝着更加智能化的方向迈进。本章将探讨如何将先进的算法应用于振动控制系统。我们将介绍基于模型预测控制（MPC）、模糊逻辑控制和神经网络的智能振动控制策略，它们能够实时感知环境变化，预测未来趋势，并做出最优的控制决策。我们将以智能交通系统中的车辆主动悬挂、航空航天领域的自适应减振系统等前沿应用为例，展示智能振动控制如何极大地提升系统的性能和安全性。 第八章：振动与新兴技术——材料、传感与制造的革新。 振动在许多新兴技术领域扮演着关键角色，催生着材料科学、传感技术和制造工艺的重大革新。本章将深入探讨振动与这些前沿领域的交叉融合。我们将介绍智能材料，如形状记忆合金和磁致伸缩材料，它们能够响应振动信号而改变自身形态或属性，为新型执行器和传感器提供了基础。我们将探讨基于振动原理的高精度传感技术，如MEMS（微机电系统）加速度计和陀螺仪，它们在消费电子、汽车安全和工业自动化中发挥着不可替代的作用。此外，本书还将介绍振动辅助制造技术，如超声波辅助焊接和3D打印，它们能够提高制造精度和效率。 第九章：振动的伦理与展望——和谐共存，可持续发展。 任何一项颠覆性技术的出现，都伴随着伦理和社会层面的考量。在本书的最后一章，我们将对振动控制与应用的未来进行更深层次的哲学思考。我们将探讨在追求更高效、更智能的振动控制过程中，可能面临的隐私、安全以及能源消耗等问题。我们将强调，未来的振动技术发展，必须以人为本，以可持续发展为导向，追求人类与自然、技术与环境的和谐共存。本书将鼓励读者以更广阔的视野来看待振动，思考它在我们构建更美好、更和谐的未来世界中扮演的角色。 《声波之舞：解锁振动能量的新纪元》是一部集科学性、趣味性和前瞻性于一体的科普力作。它将带领您穿梭于振动的奇妙世界，理解那些无形的力量如何塑造我们的生活，以及我们如何通过智慧和创新，驾驭这股力量，开启一个充满无限可能的新纪元。无论您是科学爱好者、工程师，还是对未来技术充满好奇的普通读者，本书都将为您带来深刻的启发和全新的视角。

评分☆☆☆☆☆

这本书的书名，乍一听，似乎在探讨如何“驯服”那些令人头疼的振动，而且是用一种听起来颇具科技感的方式——压电材料。我一直觉得，物理世界中的很多问题，本质上都是能量的流动和转化，而振动，说到底就是能量在结构中不稳定地传递和耗散。压电效应，作为一种能够将机械形变转化为电信号，反之亦然的神奇现象，似乎为我们提供了一个绝佳的“切入点”。我尤其好奇的是，它是否会详细阐述压电材料在作为“阻尼器”和“激励器”时的工作机理。也就是说，在受到外界干扰时，压电材料是如何感知振动，并瞬间转化为电信号，然后通过电信号的调控，产生反向的力来抵消这种振动？又或者，在需要主动引入特定频率的振动以抵消其他杂乱振动时，压电材料又是如何精确地响应电信号，产生所需力的？书中关于控制策略的讨论，比如是基于模型预测控制、自适应控制，还是其他先进算法，都会是我重点关注的部分。毕竟，理论再好，落地到实际工程中的控制精度和鲁棒性才是关键。我希望能看到一些关于控制系统设计中的权衡与取舍，以及可能遇到的实际工程难题和解决方案。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，当看到“基于压电材料的振动控制”这个书名时，我脑海中立刻浮现出各种高科技场景：从静谧无声的飞机驾驶舱，到精度达到纳米级的半导体生产线，再到能够抵御强烈地震的智能建筑。压电材料，以其独特的电致伸缩效应，似乎是实现这些愿景的关键一环。这本书，我希望它能够不仅仅停留在理论层面，而是能够深入到工程实践的细节中。比如，在实际应用中，压电材料的封装、粘接、以及与主体结构的协同工作方式，这些看似不起眼却至关重要的环节，往往决定了控制系统的最终性能。我期待书中能够提供一些关于不同驱动电路的设计方案，如何有效地为压电材料提供所需的电压和电流，同时避免能量损耗和信号失真。此外，对于如何将压电传感器和执行器有机地结合起来，形成一个闭环控制系统，并选择合适的控制算法来实时调整压电材料的响应，以达到最优的减振效果，这些都是我非常想了解的。我希望这本书能像一位经验丰富的工程师，娓娓道来，分享其中的奥秘与诀窍，让我能够从中汲取智慧，应用于我自己的思考和实践中。

评分☆☆☆☆☆

这本《基于压电材料的振动控制》，光是听书名就让人觉得它蕴含着一种“智慧”的力量，能够化解那些看似顽固的振动难题。我一直对那些能够“变废为宝”的技术很感兴趣，而压电材料，恰恰就是这样一种神奇的物质，它能够将环境中的机械能转化为电能，或者将电能转化为机械能，这种双向的转换能力，为我们控制振动提供了前所未有的可能性。我特别想知道，书中是否会详细介绍一些压电材料的制备工艺和微观结构对其宏观性能的影响。比如，不同晶体取向、不同掺杂元素，是如何改变压电系数和介电常数的，以及这些微观层面的差异，又会在宏观的振动控制效果上体现出来。我更关注的是，在实际的工程应用中，如何才能最大程度地发挥压电材料的优势，避免其固有的局限性，例如滞后效应、非线性等。书中是否会探讨一些前沿的研究方向，比如如何利用纳米压电材料来构建更小型化、更高效的振动控制系统，或者如何将压电材料与其他智能材料相结合，实现更复杂、更智能的振动管理策略。这些都是我非常渴望在书中找到答案的问题，希望能为我打开一扇新的视野。

评分☆☆☆☆☆

关于“压电材料的振动控制”，这个主题着实勾起了我对材料科学和控制工程交叉领域的好奇心。想象一下，我们是否能够利用这些奇特的材料，打造出能够“自我修复”或者“自我稳定”的结构？我的理解是，压电材料之所以能在振动控制领域大显身手，核心在于它们能够实现电场激励与机械响应的紧密耦合。这意味着，我们可以通过精确控制施加在压电材料上的电信号，来精确地控制其产生的形变，进而影响整个结构的振动状态。这本书，我期望它能从基础的材料特性出发，比如压电系数、介电常数、机电耦合系数等，为读者构建一个扎实的理论基础。在此之上，再深入探讨如何将这些材料有效地集成到各种工程结构中，包括但不限于智能减震器、主动隔振平台、甚至是有源噪声控制系统。我特别希望书中能有一些关于“正反馈”和“负反馈”在压电振动控制中的应用分析，以及如何通过优化反馈增益来达到最佳的控制效果。此外，对于不同类型的压电材料，比如PZT、PVDF等，它们的适用范围和优缺点，以及在特定应用场景下的选型建议，也是我非常期待的内容。

评分☆☆☆☆☆

这本书，怎么说呢，我当初是被“振动控制”这几个字吸引过来的，想着现在工业制造、精密仪器，哪个不追求个平稳可靠，减少损耗。而“压电材料”这个概念，虽然听起来有点技术范，但仔细想想，这不就是利用电能和机械能相互转换的特性嘛，想想那些传感器、执行器，在日常生活中应用也越来越广了。所以，我满怀期待地翻开了这本书，希望它能从原理上，或者至少从实际应用的角度，给我一些启发。比如，它会不会介绍一些典型的压电材料，它们的性能特点，以及在不同频率、不同应力下的响应规律。我更希望它能深入讲解如何将这些压电材料有效地集成到结构中，形成一个智能的控制系统。这其中涉及到材料的选型、驱动方式的设计、传感器的布置、以及反馈控制算法的优化等等，每一个环节都至关重要。我期望书中能有一些详细的案例分析，展示压电材料在桥梁、建筑物、航空航航天器等大型结构，或者在精密机床、光学平台等微小器件上的应用，说明它们如何通过主动或被动的控制方式，显著降低振动，提升性能。这样，我才能更直观地理解压电振动控制的优势和挑战，以及它在未来发展中的潜力。