完整约束下转子-轴承系统非线性振动 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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李明，李自刚 著

图书标签:

• 转子-轴承系统
• 非线性振动
• 完整约束
• 振动分析
• 机械工程
• 动力学
• 非线性动力学
• 约束条件
• 转子动力学
• 轴承振动

店铺： 碧海箫音图书专营店

出版社： 科学出版社有限责任公司

ISBN：9787030400567

商品编码：28963681301

包装：平装

出版时间：2018-05-01

基本信息

书名：完整约束下转子-轴承系统非线性振动

定价：88.00元

作者：李明,李自刚

出版社：科学出版社有限责任公司

出版日期：2018-05-01

ISBN：9787030400567

字数：

页码：224

版次：31

装帧：平装

开本：

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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内容提要

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本书论述了完整约束下多转子多支承系统中的若干非线性振动特性以及在多种激励作用下系统的动力学行为。简要介绍非线性转子动力学研究中的一些基本理论和常用的分析方法，以及滑动轴承的非线性油膜力模型和转子不对中故障的分类、振动机理与特征等问题。以联轴器搞合的多转子轴承系统为研究对象，分析这类系统在具有不对中故障时的位移约束关系以及在该约束作用下系统的动力学建模，重点研究系统的故障振动特征和非线性动力学行为等。另外，以齿轮传动的多转子系统为研究对象，详细讨论齿轮传动系统的约束关系，主要研究平行轴齿轮传动和锥齿轮传动转子系统的非线性振动特性及运动稳定性。本书理论和实际应用相结合，并配有一些计算分析程序。

目录

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作者介绍

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文摘

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序言

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好的，这是一份关于《完整约束下转子-轴承系统非线性振动》的图书简介，内容详尽，侧重于该领域的核心研究内容，但不涉及您指定的书名本身。 --- 机械动力学前沿探索：转子动力学与先进轴承系统研究 本书聚焦于现代机械工程领域中至关重要的一个分支——转子动力学，特别是针对那些在复杂工况下运行的高速、高精度旋转机械系统所面临的动力学挑战。本书深入剖析了影响系统稳定性和可靠性的多方面因素，旨在为研究人员和工程师提供一套全面的理论框架和分析工具，以理解和预测复杂转子-轴承系统的行为。 第一部分：基础理论与系统建模 本书开篇构建了理解转子动力学的基础。首先，对经典的欧拉-伯努利梁理论、欧拉刚体动力学以及有限元方法在转子建模中的应用进行了系统回顾。重点在于如何精确地描述转子的几何结构、材料特性以及空间位移。 转子系统的动力学建模是本书的核心基石。我们详细阐述了如何建立考虑离心力、科里奥利力、陀螺效应以及各种外部激励（如不平衡力、不对中、油膜力等）的多自由度（MDOF）振动模型。特别地，本书强调了模态分析在确定系统固有特性中的关键作用，包括线刚度、阻尼矩阵的构建，以及如何通过特征值分解来获取系统的固有频率和振型。 第二部分：非线性轴承系统的行为机制 现代高速旋转机械往往依赖于先进的轴承技术，如油膜轴承（Hydrodynamic Bearings）和滚动轴承（Rolling Element Bearings）。这些轴承在提供支撑的同时，也引入了复杂的非线性动力学行为。 油膜轴承的非线性特性是本书深入探讨的重点。我们详细分析了雷诺方程的求解、动静刚度系数的确定，以及由此产生的非线性油膜力（如瞬态力、油楔效应）。这些非线性力是导致系统出现混沌振动、油膜涡动（Whirl）和失稳（Rotor-Rotor Instability）的主要根源。书中提供了多种描述非线性油膜力的经验模型（如Short Bearing Approximation）和更精确的数值求解方法。 对于滚动轴承，本书侧重于滚子与内外圈接触点处的非线性刚度模型，包括蔡斯（Caughey）模型和赫兹接触理论在动态分析中的应用。重点分析了由预紧力、滚子不均匀性以及间隙变化引起的周期性非线性激励，以及它们如何诱发亚谐波响应和轴承疲劳损伤。 第三部分：复杂激励下的非线性响应分析 一个实际运行的转子系统很少处于完全平衡的状态。本书专门辟出章节，分析了各种非线性激励源对系统稳定性的影响。 不平衡响应与不对中分析：尽管这是基础内容，但本书将其置于非线性背景下讨论。我们探究了当系统刚度或阻尼具有速度依赖性时，经典的不平衡激励响应曲线将如何发生畸变。不对中现象引起的周期性激励如何与轴承非线性特性耦合，从而激发高频或低频的共振峰移动和振幅跳跃。 外部激励与参数激励：本书对外部的周期性或随机激励（如齿轮啮合冲击、基础振动）进行了细致分析。更进一步，我们讨论了参数激励的效应，即当系统的固有参数（如刚度、质量）随时间周期性变化时，如何通过马修斯（Mathieu）方程或霍洛维茨（Holló）分析来预测参数共振区。 第四部分：非线性动力学现象与系统稳定性评估 转子-轴承系统的非线性动力学行为是理解系统极限工况的关键。本书详细考察了多种复杂的振动模式。 限幅振动与混沌：我们利用相平面分析、庞加莱截面图和李雅普诺夫指数等工具，系统地分析了系统从线性到非线性过渡的过程，包括振幅的自然限幅（Self-Limiting）现象，以及在特定工作转速下可能出现的周期倍增和完全的混沌行为。这些分析对于设计具有内在稳定性的机械结构至关重要。 稳定性判据与区域预测：本书的核心贡献之一在于提供了一套严谨的稳定性评估方法。这包括对非线性系统进行Floquet理论的初步探讨，以及更实用的准静态线性化法来确定稳定性边界。我们强调如何通过识别不稳定区（如油膜失稳区）来指导转子系统的安全工作范围设计。 第五部分：非线性振动的数值求解与控制策略 为了处理高度复杂的非线性动力学方程组，本书提供了先进的数值求解技术。 时域数值积分：详细介绍了如龙格-库塔（Runge-Kutta）法、Newmark-$eta$法等在处理强非线性系统时的收敛性、稳定性和计算效率的考量。特别关注了在大时间步长下如何保持计算的物理准确性。 振动控制与监测：最后，本书展望了主动和半主动控制策略在抑制非线性振动中的应用。讨论了如磁悬浮轴承（Magnetic Bearings）在提供可调刚度和阻尼方面的潜力，以及如何利用反馈控制算法来抑制涡动和混沌。同时，介绍了基于非线性特征的故障诊断技术，例如利用高阶谱分析来识别早期磨损或裂纹的特征。 本书内容深入浅出，理论与工程实践紧密结合，旨在成为转子动力学领域专业人士必备的参考书。

评分☆☆☆☆☆

从我翻阅的几页内容来看，作者在理论构建上显得极为扎实，每一个数学模型的推导都充满了细节，完全没有为了简化而牺牲准确性。我特别注意到它在处理非线性项时的细致程度，这对于理解转子系统的真实动态行为至关重要，因为线性模型在描述临界转速附近或高频振动时往往会失效。这种深度挖掘问题的态度，让我想起了一些经典的老派工程学著作，那种追求原理彻底性的风格。它似乎不仅仅停留在“是什么”的层面，更深入到“为什么会这样”的机制层面。

评分☆☆☆☆☆

阅读这本书的过程中，我发现它对未来研究方向的指引性非常强。它不仅解决了当前已知的挑战，似乎还在为更复杂的未来场景打基础，比如在极端温度或高载荷环境下的材料特性变化如何反馈到宏观的振动响应上。这种前瞻性的视角，让我觉得这不仅仅是一本参考书，更像是一份能指导未来几年科研方向的路线图。它迫使我不断停下来思考，我目前的工作方法是否可以被这些更先进的数学工具所优化和超越。

评分☆☆☆☆☆

这本书的叙事节奏很像一位经验丰富的大师在向学生传授毕生所学，语调沉稳而自信。虽然主题是高度专业化的“约束”和“非线性振动”，但其内在逻辑的流畅性使得即便需要处理复杂的张量和微分方程，阅读体验也出奇地顺畅。我尤其欣赏其中对实验验证的重视，许多理论推导后都紧接着有对实际工程案例的对照分析，这对于一个追求理论与实践完美结合的工程师来说，是极大的福音。它告诉我，书中的每一个结论都是经得起考验的。

评分☆☆☆☆☆

总而言之，这是一部需要投入时间和精力去精读的巨著。它不是那种快速翻阅、只为获取皮毛信息的快餐读物。每一次深入阅读，都会有新的收获，仿佛在挖掘一座信息宝藏。对于任何从事精密机械设计、状态监测或者需要深入理解旋转机械稳定性的研究人员或高级工程师而言，这本书的价值难以估量。它提供的知识体系是结构性的、互联的，而非零散的片段，这在当前碎片化信息时代显得尤为珍贵。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计给我一种非常专业且严谨的感觉，那种深邃的蓝色调和简洁的排版，立刻让人联想到高精尖的工程技术。我是在寻找有关现代机械动力学领域前沿研究资料时偶然发现它的。我个人对结构动力学，尤其是那些涉及复杂耦合效应的系统非常感兴趣，比如大型旋转机械中的不确定性因素对系统稳定性的影响。这本书的标题虽然听起来非常学术化，但它精准地击中了当前工业界和科研领域的一个痛点——如何在实际工况的限制下，精确预测和控制高速旋转部件的动态行为。