《船舶动力机械的振动、冲击与测量》

目录1

第一章　振动、冲击基础1

§1-1　振动、冲击引论1

一、振动、冲击产生的原因及其危害1

二、振动、冲击的控制2

三、弹性系统的模型化5

§1-2　简谐振动和周期振动7

一、简谐振动的振幅和频率7

二、简谐振动的向量表示法8

三、简谐振动的初相角和移轴9

四、简谐振动中位移、速度、加速度和频率之间的关系10

五、简谐振动的合成——周期振动12

六、周期振动的分解19

§1-3　单自由度系统24

一、概述24

二、无阻尼自由振动24

三、阻尼30

四、有阻尼自由振动35

五、强迫振动48

§1-4　双自由度系统61

一、双自由度系统运动方程61

二、无阻尼自由振动系统62

三、坐标转换与耦合66

四、固有坐标68

五、双自由度系统对初始激励的响应70

六、双自由度系统对简谐激励的响应71

七、无阻尼吸振器73

§1-5　多自由度系统75

一、柔度矩阵和刚度矩阵75

二、互等定理77

三、特征值和特征向量78

四、特征向量的正交性80

五、重根81

六、振型矩阵P83

七、强迫振动与坐标解耦85

八、阻尼系统强迫振动的基本振型85

九、状态空间法89

第二章　船舶动力机械的振动与隔离92

§2-1　概述92

§2-2　弹性支承物体的自振频率计算98

一、平置式弹性支承98

二、机组重心位置的确定及质量惯性矩的求算119

§2-3　振动根源及扰动分析127

一、往复机械127

二、旋转机械143

三、螺旋桨扰动（船舶航行振动）147

四、波浪作用（船舶摇摆振动）148

五、扰动频谱图及弹性支承自振频率的选择149

§2-4　弹性支承物体的振动计算152

一、弹性支承物体的振动型式152

二、单自由度隔振系统的计算155

三、多自由度隔振系统的计算174

§2-5　橡胶隔振器的设计计算185

一、橡胶材料的选择185

二、主要参数的选定187

三、橡胶隔振器的设计计算190

四、橡胶隔振器的性能测试193

§2-6　弹性支承的技术评定196

一、临界转速图196

二、稳定性校验197

第三章　船舶轴系的扭转振动201

§3-1　概述201

§3-2　扭振当量系统203

§3-3 自振频率计算——分析法205

一、单质量自振频率205

二、双质量自振频率206

三、三质量自振频率207

四、四质量自振频率208

五、自振频率的表格计算法209

六、具有减速齿轮的简单系统计算220

七、较复杂分支系统计算225

§3-4 自振频率计算——图解法230

一、图解法的基本原理230

二、多支系统的图解法235

三、表格法与图解法的比较236

§3-5　扭振振幅及应力的估算237

一、干扰力矩237

二、简谐次数n的决定246

三、指示压力pt的决定247

四、振幅的估算249

五、应力的估算253

§3-6　改善扭振的措施258

一、简单回避法258

二、调整频率法258

三、降低干扰力矩法262

四、采用减振器263

附录267

3-1　轴系转动惯量267

3-2　扭振当量系统271

3-3　轴系扭振例题277

第四章　船舶轴系的横向振动287

§4-1　横向振动的基本概念287

§4-2　影响横向振动的因素289

§4-3　临界转速的计算293

一、简单估算法293

二、不考虑陀螺效应的计算法294

三、考虑陀螺效应的计算法297

四、中间轴临界转速估算305

一、改变悬臂长度306

§4-4　回避横向振动的方法306

二、变换桨叶数307

三、变更螺旋桨重量307

四、增减轴径307

第五章　船舶轴系的纵向振动309

§5-1　纵向振动的起因及结果309

§5-2　纵向振动频率估算310

一、均布质量法311

二、集中质量法313

三、表格法313

一、加强推力轴刚度317

二、改变桨叶数317

§5-3　回避纵向振动的措施317

三、变动推力轴位置318

四、改进螺旋桨水动力特性318

五、船体局部加强319

六、轴系对中校核320

七、装减振器320

第六章 冲击原理与抗冲击设计321

§6-1　概述321

§6-2　冲击原理323

一、冲击与振动的不同323

二、规则形冲击与不规则形冲击323

三、规则形冲击的特征要素324

四、弹性系统模型化325

五、简单冲击与复杂冲击325

六、阶跃速度（起始速度）325

七、规则形冲击与系统响应的数学计算式326

八、系统最大冲击响应谱330

九、拉普拉斯变换在冲击中应用330

§6-3　抗冲击设计336

一、抗冲击设计方法类别与比较336

二、抗冲击设计原则337

三、冲击因子法（又称过载系数）339

四、计算设计速度与极限加速度340

五、隔冲设计——阶跃速度法341

六、杜哈曼积分近似计算347

七、相平面图解法350

§6-4　机上部件与阻尼影响354

一、机上部件354

二、阻尼影响356

§6-5　冲击试验358

一、概述358

二、轻重量设备冲击试验机358

三、中重量设备冲击试验机359

四、浮动冲击平台（FSP）361

6-1　拉普拉斯变换简介362

附录362

第七章　船舶动力机械的振动测量技术368

§7-1　概述368

一、振动测量的目的368

二、机械振动的类型及其特点369

三、振动测量的基本参数376

四、振动测量方法概述381

§7-2　传感器382

一、惯性式传感器的力学模型382

二、位移和速度传感器384

三、加速度计387

四、惯性式传感器对非简谐振动的响应393

五、相对式传感器及其跟随问题396

§7-3　放大器400

一、电荷放大器与电压放大器的特点400

二、微分与积分电路404

三、滤波器的选用406

§7-4　记存设备409

一、概述409

二、磁带数据记录器409

§7-5　机械式测振仪417

§7-6　扭转振动测量418

一、盖格尔扭振仪420

二、高速机械式扭振仪420

三、电感调频式扭振仪421

四、电阻应变测法421

§7-7　实船振动测试421

一、实船振动测试的任务421

二、测试大纲422

三、测量系统标定423

四、航行振动试验427

五、激振试验429

六、结构的动质量和动刚度测量435