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第一章 振动基本理论1

1.1 引言1

1.2 单自由度系统的振动3

1.2.1 单自由度系统的自由振动3

1.2.2 单自由度系统的强迫振动8

1.2.3 能量法16

1.2.4 瑞雷法17

1.3 多自由度系统的振动19

1.3.1 无阻尼多自由度系统的自由振动19

1.3.2 比例阻尼系统的自由振动20

1.3.3 比例阻尼系统的强迫振动21

1.3.4 无阻尼二自由度系统的自由振动21

1.4 扭转振动23

1.4.1 单自由度系统扭转振动23

1.4.2 二自由度系统扭转振动24

1.5 连续系统的振动25

1.5.1 弦振动25

1.5.2 梁的横向振动26

1.6 冲击的一般概念28

1.6.1 冲击激励的描述28

1.6.2 冲击响应30

1.6.3 几种典型的冲击激励函数作用下系统的响应分析31

1.7 阻尼的基本概念36

1.7.1 粘性阻尼37

1.7.2 等效粘性阻尼38

1.7.3 粘弹性阻尼理论40

1.7.4 阻尼比容和损耗因子48

附录 简单元件的振动计算49

第二章 隔振器91

2.2.1 隔振的分类92

2.2 隔振的基本原理92

2.1 引言92

2.2.2 振动的传递93

2.2.3 隔振效率，幅降倍数与隔振系数98

2.2.4 理想隔振器类型99

2.3 隔振器设计104

2.3.1 隔振器设计原则104

2.3.2 橡胶隔振器的设计105

2.3.3 金属弹簧隔振器112

2.3.4 弹簧与橡胶块组合隔振器设计122

2.3.5 动力反共振隔振器123

2.4 隔振器的布置126

2.4.1 隔振器的支承形式126

2.4.2 隔振器的布置原则127

2.4.3 各种隔振器布置方式及其载荷计算128

2.5.2 承剪橡胶隔振器的常用型号规格132

2.5 常用隔振器132

2.5.1 常用隔振器及隔振材料的类型132

2.5.3 橡胶通用隔振垫138

2.6 隔振器的设计步骤144

第三章 减振器148

3.1 减振器的基本原理148

3.2 固体摩擦减振器152

3.2.1 结构型式152

3.2.2 计算实例157

3.3 流体减振器161

3.3.1 结构型式161

3.3.2 油液减振器阻尼与结构参数的计算172

3.4 冲击阻尼减振器185

3.5 电磁阻尼减振器187

4.2.1 缓冲的一般原理190

4.2 缓冲190

第四章 缓冲器190

4.1 引言190

4.2.2 冲击传递系数193

4.2.3 两类缓冲问题193

4.3 缓冲器的工作原理198

4.3.1 冲击激振为速度阶跃时，缓冲器的工作特性198

4.3.2 冲击激振为加速度脉冲时，缓冲器的特性分析207

4.4 缓冲器设计214

4.4.1 第一类缓冲问题中缓冲器设计214

4.4.2 第二类缓冲220

4.4.3 弹性限位器的设计230

4.4.4 双刚度隔振器231

4.5 缓冲器的设计原则232

4.6 缓冲器的设计步骤及计算实例234

5.2 动力吸振器的一般原理248

5.1 引言248

第五章 动力吸振器248

5.3 无阻尼动力吸振器的使用条件251

5.4 阻尼动力吸振器254

5.5 辅助质量弹簧系统的型式258

5.6 关于动力吸振器的几个问题261

5.6.1 多自由度系统与动力吸振器261

5.6.2 多自由度吸振器261

5.6.3 动力吸振器与主系统的连接点选择263

5.6.4 动力吸振器中弹簧非线性的影响264

5.7 动力吸振器的设计步骤与实例267

5.7.1 无阻尼动力吸振器的设计步骤与实例267

5.7.2 具有粘性阻尼的阻尼动力吸振器的设计步骤与实例274

第六章 粘弹性阻尼材料减振282

6.1 引言284

6.2 粘弹性阻尼减振及其特点285

6.3 粘弹性阻尼材料的基本力学特性290

6.3.1 复刚度与复模量291

6.3.2 损耗因子与温度和频率的关系293

6.4 粘弹性层的类型比较296

6.4.1 粘弹性阻尼层的类型296

6.4.2 各种阻尼层的比较297

6.5 阻尼结构在一般工程中的应用297

6.5.1 自由阻尼层的应用298

6.5.2 约束阻尼层的应用299

6.6 阻尼结构的分析302

6.6.1 典型的约束阻尼元件302

6.6.2 粘弹性阻尼减振结构分析方法307

6.7 粘弹性阻尼减振结构设计321

6.7.1 自由阻尼层设计321

6.7.2 约束阻尼层设计330

6.8 粘弹性阻尼材料的测试方法和设备362

6.8.1 阻尼材料的动态特性测试363

6.8.2 粘弹性材料β值和G′值的换算366

附录A 部分常用粘弹性结构材料的损耗因子368

附录B 部分粘弹性材料的损耗因子β值369

附录C 部分国产粘弹性阻尼材料特性370

附录D 粘弹性剪切阻尼复合结构的几何参数375

附录E 两层和三层弹性元件约束阻尼结构的损耗因子和频率比386

第七章 空气弹簧420

7.1 引言420

7.2 空气弹簧的分类及应用420

7.2.1 空气弹簧隔振的优点420

7.2.2 空气弹簧的结构和分类422

7.3.1 隔振体和振源的分析424

7.2.3 空气弹簧的应用424

7.3 空气弹簧隔振设计的原则424

7.3.2 对地基基础的分析425

7.3.3 隔振措施的选择425

7.3.4 空气弹簧形式的选择426

7.4 空气弹簧隔振设计426

7.4.1 空气弹簧工作压力的计算426

7.4.2 空气弹簧刚度的计算429

7.4.3 空气弹簧固有频率的计算437

7.4.4 系统振动传递率的计算438

7.4.5 计算实例438

第八章 涡流振荡与管道振动444

8.1 引言444

8.2 涡流引起的振动445

8.2.1 静止园柱体的涡动尾流446

8.2.2 司脱罗哈(STROUHAL)数448

8.2.3 涡流与园柱振动的相互影响449

8.2.4 对涡流激发振动的消减453

8.2.5 实例455

8.3 输送流体的管道的振动467

8.3.1 流体管道的运动方程467

8.3.2 管道振动与流体脉动的关系474

8.3.3 管道系统的气柱共振475

8.3.4 管道系统气柱固有频率与共振管长的计算476

8.3.5 管道系统压力脉动的分析479

8.3.6 管道系统的结构振动分析486

8.3.7 大型压力管道的振动分析496

8.3.8 管道结构振动和固有频率的测量498

8.3.9 管道系统的振动控制501

9.1 引言518

第九章 建筑结构抗震计算518

9.2 地震特性及有关术语520

9.2.1 震源520

9.2.2 震中、震中距521

9.2.3 震级521

9.2.4 地震烈度522

9.3 建筑结构地震荷载的计算方法524

9.3.1 竖向地震荷载525

9.3.2 弹性结构水平地震荷载计算527

9.4 建筑结构固有频率的近似计算545

9.4.1 集中质量法545

9.4.2 换算质量法548

9.4.3 单层刚架水平固有频率549

9.4.4 能量法552

9.4.5 建筑结构结构基本周期的近似计算公式555

9.4.6 储液罐的固有频率559

9.4.7 直立式园筒设备的基本自振周期561

9.5 房屋结构的抗震计算561

9.5.1 力学模型及振动方程562

9.5.2 空间结构地震反应分析的步骤563

9.5.3 内框架房屋的简化抗震计算564

9.6 高层建筑的抗震计算568

9.6.1 高层建筑的结构体系568

9.6.2 高层建筑抗震初步设计569

9.7 烟囱结构的抗震计算575

9.7.1 烟囱结构底部地震设计内力575

9.7.2 独立烟囱的地震内力分布577

9.7.3 独立烟囱的竖向地震作用578

9.8 建筑结构的振动试验579

9.8.1 主振源探测580

9.8.2 结构动力特性测试581

9.9 建筑结构基础的隔振与减震587

9.9.1 积极隔振588

9.9.2 消极隔振593

9.9.3 建筑结构基础减震595

附录一 某些精密仪表及设备的允许振动分级(按振幅)596

附录二 某些精密仪表及设备的允许振动分级(按速度)597

第十章 有关标准599

10.1 引言599

10.2 隔振器生产与使用的关系600

10.2.1 用户应提供的资料600

10.2.2 隔振器生产厂应提供的资料602

10.3 设备的振动环境试验标准604

10.3.2 振动与冲击对人的作用与评价标准605

10.3.3 振动环境试验标准的分类607

10.3.4 振动和冲击环境试验标准的内容609

10.4 振动与冲击标准的制订611

10.5 机器的机械振动强度级别612

附录10-1 我国国家标准、部标准代号614

附录10-2 常用国际和国外标准代号616

第十一章 振动与冲击隔离器的特性测试618

11.1 引言619

11.2 特性测试的基本参数621

11.2.1 隔离器的刚度测量621

11.2.2 隔离器的阻尼测量623

11.2.3 隔离效果的测量635

11.3 机械阻抗测试技术637

11.3.1 机械阻抗概念637

11.3.2 振动分析中的机械阻抗法639

11.3.3 机械阻抗测量640

11.4.1 常用测振传感器659

11.4 测试设备659

11.4.2 放大器674

11.4.3 记存器678

11.4.4 激振器和振动台682

11.4.5 分析器和数据处理设备692

11.5 正弦振动试验702

附录 隔振器生产与使用特性规程707

第十二章 振动主动控制715

12.1 引言715

12.2 控制理论的有关知识与基本成果717

12.2.1 状态空间与状态方程717

12.2.2 能控性与能观性720

12.2.3 稳定性721

12.2.4 反馈控制723

12.2.5 最优反馈控制725

12.2.6 观测器730

12.2.7 次最优反馈控制732

12.2.8 极点配置法734

12.3 作动机构737

12.3.1 伺服液压式执行机构738

12.3.2 电磁式执行机构739

12.3.3 压电式执行机构741

12.4 动不稳定的主动控制742

12.4.1 动不稳定的主动控制的频域设计法743

12.4.2 动不稳定的主动控制的时域设计法745

12.5 振动响应的主动控制766

12.5.1 主动吸振766

12.5.2 主动隔振771

12.5.3 主动阻振781

12.5.4 主动结构参数修改784