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第一章 机械振动：部分基础理论的复习1

1．1 引言1

1．2 导论性波动概念——弹性连续介质观点2

1．3 关于多重、离散的质量-弹簧-阻尼器振子的导论性概念——宏观观点5

1．4 关于自然频率、振动模态、受迫振动和共振的导论性概念6

1．5 单振子(一种简便的模型)动力学7

1．5．1 无阻尼自由振动8

1．5．2 能量概念9

1．5．3 具有粘性阻尼的自由振动10

1．5．4 受迫振动：一些通论14

1．5．5 具有谐激励的受迫振动14

1．5．6 当量粘性阻尼概念——真实系统中的阻尼19

1．5．7 具有周期激励的受迫振动20

1．5．8 具有瞬态激励的受迫振动21

1．6 具有随机激励的受迫振动24

1．6．1 概率函数25

1．6．2 相关函数25

]．6．3 谱密度函数27

1．6．4 线性系统的输入输出关系30

1．6．5 单振子宽带激励的特殊情况33

1．6．6 关于频响函数和传递函数的一个注释35

1．7 能量和功率流关系式35

1．8 多重振子——某些普遍方法的复习38

1．8．1 简单的二自由度系统38

1．8．2 简单的三自由度系统39

1．8．3 多重振子的受迫振动41

1．9 连续系统——弦、杆和板中波型的复习43

1．9．1 振动的弦43

1．9．2 棒和杆的准纵向振动48

1．9．3 准纵向波的传播和反射51

1．9．4 梁的横向弯曲振动53

1．9．5 结构中波型的综述56

1．9．6 模态相加方法57

1．9．7 连续系统对随机荷载的响应61

1．9．8 板中的弯曲波64

参考文献65

术语表66

2．1 引言71

第二章 声波：部分基础理论的复习71

2．2 齐次声学波动方程——经典的分析74

2．2．1 质量守恒75

2．2．2 动量守恒76

2．2．3 状态热力学方程78

2．2．4 线性化的声学波动方程79

2．2．5 声学速度势80

2．2．6 平面声波的传播81

2．2．7 声强、能量密度和声功率82

2．3 基本声源模型83

2．3．1 单极子——简单球面声波83

2．3．2 偶极子86

2．3．3 靠近刚性的反射地面的单极子88

2．3．4 装在刚性挡板上的振动活塞之声辐射90

2．3．5 四极子——横向的和纵向的93

2．3．6 柱形线声源95

2．4 非齐次声学波动方程——气动声95

2．4．1 非齐次波动方程对于简单源的解96

2．4．2 Lighthill s 的声模拟101

2．4．3 固体出现在流动中的效应103

2．4．4 Powell-Howe 涡声理论105

参考文献107

术语表109

第三章 声波和固体结构间的交互作用113

3．1 引言113

3．2 流体——结构交互作用的基本理论113

3．3 无限板上的声辐射——波/边界匹配概念116

3．4 导论性的辐射比概念119

3．5 有限板型结构中弯曲波的声辐射121

3．6 邻近不连续区域的声辐射——点力和线力激励127

3．7 有限结构元件的声辐射130

3．8 互易性原理的某些具体工程型的应用134

3．9 通过壁板和间壁的声传播136

3．9．1 通过单壁板的声传播137

3．9．2 通过双页壁板的声传播144

3．10 流体加载对振动结构的影响146

3．11 撞击噪声148

参考文献149

术语表151

第四章 噪声及振动的测量和控制方法155

4．1 引言155

4．2．1 客观的噪声测量标尺156

4．2 噪声和振动测量单位(级、分贝和谱)156

4．2．2 主观的噪声测量标尺157

4．2．3 振动测量标尺158

4．2．4 分贝的加和减159

4．2．5 频率分析带宽161

4．3 噪声和振动测量仪器系统163

4．3．1 噪声测量仪器164

4．3．2 振动测量仪器165

4．4 自由场声传播测量的关系式168

4．5 声源的指向性170

4．6 声功率模型-不变功率源和不变体积源172

4．7 声功率的测量173

4．7．2 混响场方法174

4．7．1 自由场方法174

4．7．3 半混响场方法177

4．7．4 声强方法178

4．8 关于工业噪声和振动控制的一些综合评论181

4．8．1 工业噪声和振动的基本源181

4．8．2 基本的工业噪声和振动控制方法182

4．8．3 经济因素186

4．9 室之间的声传播187

4．10 声学封包189

4．11 声学屏障192

4．12 吸声材料195

4．13 振动控制方法200

4．13．1 低频隔振——单自由度系统200

4．13．2 低频隔振——多自由度系统202

4．13．3 音频范围的隔振204

4．13．4 隔振材料206

4．13．5 动力减振207

4．13．6 阻尼材料208

参考文献209

术语表211

第五章 噪声和振动信号分析217

5．1 引言217

5．2 确定性信号和随机信号218

5．3 基本的信号分析方法220

5．3．1 信号幅值分析220

5．3．2 时域分析223

5．3．3 频域分析224

5．3．4 双信号分析225

5．4 模拟信号分析234

5．5 数字信号分析235

5．6 与信号分析有关的统计误差238

5．6．1 随机误差和偏置误差238

5．6．2 混叠240

5．6．3 开窗241

5．7 与信号分析有关的测量噪声误差243

参考文献245

术语表247

第六章 噪声与振动的统计能量分析250

6．1 引言250

6．2 统计能量分析的基本概念251

6．3 能量流关系式253

6．3．1 基本能量流概念254

6．3．2 几点一般性说明254

6．3．3 二子系统模型255

6．3．4 现场估算方法257

6．3．5 多重子系统258

6．4 模态密度259

6．4．1 结构元件的模态密度260

6．4．2 声容积的模态密度261

6．4．3 模态密度的测量方法262

6．5 内部损耗因子267

6．5．2 声辐射损耗因子268

6．5．1 结构元件的损耗因子268

6．5．3 内部损耗因子测量方法270

6．6 耦合损耗因子273

6．6．1 结构-结构的耦合损耗因子274

6．6．2 结构-声容积的耦合损耗因子275

6．6．3 声容积-声容积的耦合损耗因子276

6．6．4 耦合损耗因子测量方法276

6．7 耦合系统统计能量分析的应用实例278

6．7．1 梁-板-室容积耦合系统278

6．7．2 通过间壁耦合的两个室280

6．8 非守恒耦合——耦合阻尼282

6．9 用总损耗因子概念估算耦合结构的声辐射283

6．10 动应力和应变与结构振级之间的关系285

参考文献286

术语表290

第七章 管流噪声和振动：一个研究实例294

7．1 引言294

7．2 流动扰动对管路噪声和振动影响的综述295

7．3 圆柱壳内的声场297

7．4 圆柱壳对内部流动的响应300

7．4．1 振动响应和声辐射的普遍形式300

7．4．2 圆柱壳的自然频率302

7．4．3 内部壁压场303

7．4．4 结合受纳函数306

7．4．5 辐射比307

7．5 重合——由高阶声模态引起的振动响应和声辐射307

7．6 其它管流噪声源312

7．7 振动响应和声辐射特性的预测315

7．8 一些普遍性的设计准则319

7．9 减少管流噪声和振动的振动阻尼器320

参考文献322

术语表324

第八章 噪声与振动作为诊断手段328

8．1 引言328

8．2 关于用噪声和振动作为诊断手段的几点一般性说明328

8．3 对现有信号分析方法的评述331

8．3．1 常规的幅域和时域分析方法332

8．3．2 常规的频域分析方法337

8．3．3 倒频谱分析方法339

8．3．4 声强分析方法339

8．3．5 其它先进的信号分析方法341

8．4．1 齿轮345

8．4 根据噪声和振动信号进行信号源识别和故障检测345

8．4．2 转子和轴348

8．4．3 轴承349

8．4．4 风机和鼓风机352

8．4．5 炉子和燃烧器353

8．4．6 冲床355

8．4．7 泵355

8．4．8 电气设备356

8．4．9 复杂机器的源排队358

8．4．10 结构零件360

8．4．11 振动烈度准则361

8．5 一些具体测试实例364

8．5．1 装载车驾驶室的噪声源识别364

8．5．2 大型感应电动机的噪声和振源识别369

8．5．3 滚动轴承损伤的识别371

8．5．4 煤气管道的流动诱导噪声和振动375

8．5．5 铝壳赛艇的流动诱导噪声和振动377

参考文献378

术语表380

习题382

附录1 有关工程噪声与振动控制的杂志403

附录2 一些常用建筑材料的典型传声损失值和声吸声系数403

附录3 单位和换算系数405

附录4 一些常用材料的物理性质407

习题答案409

英中文名词对照索引421