机械振动

出版时间：2009-8  出版社：清华大学出版社  作者：（美）饶　著，李欣业，张明路　编译  页数：705  
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前言

振动问题广泛存在于人们的生活和生产活动中，对各类振动问题进行分析、控制和优化，不但可以改善人们的生活环境，提高各类机械和结构的运行品质，并可延长使用寿命和提高生产率。同时，振动这种周期运动模式也是进一步研究各种复杂动力学行为和过程的基础。结合各种机械的振动问题来讲述机械和结构振动的基本理论与分析方法，可为广大的工程技术人员提供必要的专业技术基础。在国外，动力学已经成为大多数工科专业本科生和研究生的必修课。美国迈阿密大学Singiresu s.Rao教授所著Mechanical、Vibrations一书的第4版，不仅详尽地给出了线性振动问题的理论分析与处理方法这些传统内容，还分别介绍了非线性振动和随机振动的分析方法。此外，还有两章专门介绍振动控制与振动测量问题。本书的另外两个显著特色之一是大量丰富的来自工程实际的习题与设计性题目以及特别适合于中国读者的思考题，包括简述题、判断题、选择题、填空题和连线题；其次，本书特别加强了利用计算机（MATLAB软件、C++和FOrtran语言）进行振动分析的内容。这不仅使得本书的实用性更强，还可以提高读者尤其是年轻读者的兴趣。所有这些特点决定了本书可以使读者充分领略振动问题的机理和培养自己具备利用它们解决实际工程问题的能力。我相信本书中译本的面市一定会使广大读者受益。

内容概要

本书包括14章正文和6个附录。不同层次的机械振动教学可以灵活地选择这些内容进行讲授。如果此课程只为高年级或二年级的本科生安排一个学期，那么可以讲授第1～5章、第6～8章和第10章的部分内容以及第9章。本课程也可以侧重于计算机应用从而以第11章代替第8章。可供选择的方案还有，如果此课程为高年级安排讲授一年的话，第12～14章也提供了足够的内容。如果对于此课程的学时安排较少，教师可根据学生的基础和教学倾向选择其中的一些题目讲授。由于本书的讲解通俗易懂，所以也可以作为培训工程师的自学教材以及参考文献和计算机程序的源文献。
　　第1章以简要地讨论振动研究的历史和重要性开头，同时还介绍了振动分析中要用到的基本概念和术语。第2章介绍单自由度无阻尼平动和扭振系统的自由振动分析，还讨论了黏性阻尼、库仑阻尼和滞后阻尼的影响。第3章讨论单自由度系统在简谐激励下的响应。第4章讨论单自由度系统在一般力函数作用下的响应。在这一章里还讨论了卷积积分、拉普拉斯变换以及数值方法的作用。此外，这一章还介绍了响应谱的概念。第5章介绍两自由度系统的自由振动和受迫振动。在这一章里还讨论了自激振动和系统的稳定性问题。第6章介绍多自由度系统的振动分析，在理论上使用了矩阵分析方法。针对受迫振动问题的求解，详细地给出了模态分析的全部过程。第7章介绍了求解离散系统固有频率的几种近似方法，包括邓克莱（Dunkerley）法、瑞利（Rayleigh）法、霍尔茨（Holzer）法、雅可比（Jacobi）法和矩阵迭代法。第8章讨论连续体的振动，包括弦的振动、杆的振动、轴的振动、梁的振动和薄膜的振动。此外，这一章也介绍了求解连续系统固有频率的近似方法--瑞利（Rayleigh）法和瑞利-李兹（Rayleigh-Ritz）法。第9章讨论如何进行振动控制，包括消振问题、隔振问题和吸振问题。这一章还讨论了旋转和往复运动机械的平衡问题以及轴的弓形回转问题。第10章介绍振动测量仪器、激振器以及信号分析问题。第11章介绍求离散和连续系统动力学响应的几种数值积分方法，包括中心差分法、龙格-库塔法（Runge-Kutta）、侯伯特（Houbolt）法、威尔逊（Wilson）法、纽马克（Newmark）法等。第12章以一维单元为例介绍有限单元方法。第13章介绍非线性振动问题如亚谐和超谐振动、极限环、时变参数系统和混沌问题的一般处理方法。第14章介绍线性系统的随机振动问题。附录A和附录B分别介绍数学关系以及梁和板的变形。附录C、附录D和附录E分别介绍矩阵及其运算、拉普拉斯变换对和单位制。最后，在附录F中简要介绍了MATLAB软件。

作者简介

作者：(美国)饶(singiresu S.Rao) 编译：李欣业 张明路

书籍目录

第1章 振动理论基础
　1.1 振动的基本概念
　1.2 振动的分类
　1.3 振动分析的一般步骤
　1.4 弹簧元件
　1.5 质量或惯性元件
　1.6 阻尼元件
　1.7 简谐运动
　1.8 谐波分析
　1.9 利用MATLAB求解的例子
　1.10 C++程序
　1.11 Fortran程序
　1.12 振动方面的参考文献
　参考文献
　思考题
　习题
　设计题目
第2章 单自由度系统的自由振动
　2.1 引言
　2.2 无阻尼平动系统的自由振动
　2.3 无阻尼扭转系统的自由振动
　2.4 运动的稳定性条件
　2.5 瑞利能量法
　2.6 黏性阻尼系统的自由振动
　2.7 库仑阻尼系统的自由振动
　2.8 滞后阻尼系统的自由振动
　2.9 利用MATLAB求解的例子
　2.10 C++程序
　2.11 Fortran程序
　参考文献
　思考题
　习题
　设计题目
第3章 单自由度系统在简谐激励下的振动
第4章 单自由度系统在一般激励下的振动
第5章 二自由度系统的振动
第6章 多自由度系统
第7章 多自由度系统固有频率与振型的近似计算方法
第8章 连续系统的振动
第9章 振动控制
第10章 振动测量与应用
第11章 非线性振动
第12章 随机振动
附录A 拉普拉斯变换对
　参考文献
附录B 单位
　参考文献
附录C 部分习题答案

章节摘录

插图：第1章 振动理论基础1.3 振动分析的一般步骤一个振动系统本质上是一个动力系统，这是由于其变量如所受到的激励（输入）和响应（输出）都是随时间变化的。一个振动系统的响应一般来说是依赖于初始条件和外激励的。大多数实际振动系统都十分复杂，因而在进行数学分析时把所有的细节都考虑进来是不可能的。为了预测在指定输入下振动系统的行为，通常只是考虑系统那些最重要的特性。也会经常遇到这样的情况，即对于一个复杂的物理系统，即使采用一个比较简单的模型也能够大体了解其行为。对一个振动系统进行分析通常包括以下步骤。步骤1　建立数学模型建立数学模型的目的是揭示系统的全部重要特性，从而得到描述系统动力学行为的控制方程。一个系统的数学模型应该包括足够多的细节，能够用方程描述系统的行为但又不致使其过于复杂。根据基本元件行为的属性，一个振动系统的数学模型可以是线性的，也可以是非线性的。线性模型处理简单、容易求解。但非线性模型有时能够揭示线性模型不能够预测到的某些系统特性。所以需要对实际系统做大量的工程判断以得到振动系统比较合理的模型。

编辑推荐

美国迈阿密大学Singiresu S.Rao教授的力作《机械振动(第4版)》，不仅详尽地给出了线性振动部分的理论分析与近似分析方法，包括单自由度、两自由度、多自由度、尢限自由度即连续系统的振动分析方法，还分别介绍了非线性振动和随机振动的分析方法。非线性振动和随机振动在工程实际中也是广泛存在的，所以对于初学者来说同样是不可或缺的。书中所提供的大量实例和图片对于初学者来说十分有益，这不仅有利于对基本概念的理解，更有助干培养他们对灾际问题的抽象和简化能力。作者在每一章的最后都提供了利用MATLAB、C++语言和Fortran语言求解的算例，充分体现了传统的振动分析方法与现代计算机技术的完美结合。书中提供的30多个设计型题口会让读者初步体会到解决实际工程问题的乐趣。《机械振动(第4版)》可供机械工程、交通运输工程、车辆工程、工程力学、航空航天工程等专业的本科生或研究生使用，也可供相关专业的工程技术人员参考。

用户评论 (总计90条)

•   该书内容翔实、理论与应用并重，包括了振动分析、振动控制、振动测量、非线性振动和随机振动以及相应的计算机分析。是一本好教材。
•   一句话：机械振动方面的杰作。老外写的浅显易懂，全面系统。而且实例很多，非常赞！
•   此书不错，对于机械振动的学习非常有帮助，层次鲜明，通俗易懂，要是配套习题集解答，那就完美。
•   挺好的一本机械振动的教材。浅显易懂，知识点全面，讲得很清楚！
•   比较经典的振动读物
•   教材编译的很详细，适合初学者，偶主要看其后几章。
•   外国人写的书就是和国内的不一样！介绍详细，理论系统，非常非常推荐！
•   很满意，正对我的胃口。
  有很多实际例子，有matlab源程序，内容比较全。
  建议学习的时候，和国内的教材一起看，比如说郑兆昌的那两本。
  程序也自己输一下，肯定比直接拷贝源程序有效果多了。
  
•   大学时买过一本丢了，现在又重新买了一本，
  学机械的同学们千万别错过这本书，不过最好还是去书店看看再买。
•   内容很好，更matal软件一起讲解。
•   本书讲述详细，内容由浅入深。很适合一般大众学习！
•   书内容很好，讲的很清晰，没有多余的话。非常容易接受，适合自学。
•   内容浅显易懂，适合初学者学习
•   将这本书看了一遍，内容很全，很好的一本书。
•   该书总体思路清晰，贴近工程实际，并具有大量的习题供演练。
  对实际应用有很大帮助。
•   很基础 讲的很详细 很有用
•   物流很快，书的内容经典全面，不愧是老外写的书，要好好读一下。
•   印刷不错，内容正在看，学长推荐的，应该不错
•   内容是不容置喙的，很不错但是当当物流真是慢啊，五天才到，我和小伙伴们只有“呵呵”了而且包装破损，书脊有损坏，封面很脏且有很深的压痕，再次“呵呵”
•   内容丰富，难度不大
•   内容挺好，就是纸质不太好！
•   书的内容没得说，非常好。送货速度还可以。要开始认真学习了
•   内容丰富，例子多，不错！
•   书的内容还行，又配套习题解答就好了
•   书挺好，就是纸质不好了，没有前几版好了
•   理论讲的很好
•   国外经典教材，只是翻译有点逊色
•   很好很厚实，还没看，准备这个假期好好研究研究
•   这本书确实不错。很全面。
•   很好的一本书，里面有很多工程实例。
•   这本书太好了，各种工程实际的例子非常多
•   书的质量非常好，送货的速度非常快，物有所值
•   书的封皮看上去有点旧
•   不错，手感很好，正版
•   对比其他，当当最便宜了
•   还行吧，还凑合
•   没看呢这本，看完回头再说
•   还挺好，很专业的书
•   不错就是有点脏
•   很全面，有大量的例题与习题。
•   要努力研读
•   书不错，很喜欢，送货速度很快！
•   书买回来了，还在慢慢读。。
•   书不错 好好学学
•   还不错吧。跟图书馆的一样
•   并非他人所说的纸很薄，不薄啊，而且滑，很好啊。还未看。
•   书不错，速度也算快
•   发货快 ，是正版图书，支持当当。
•   书相当不错 值得购买 相当棒
•   不错的 振动教程 里边内容比较系统
•   这本书很好的，机械振动里面的经典教材
•   这本书也有自己的特色，振动基础内容都涉及了，有的内容还是比较新鲜的，是别的书上没有的；程序比较有意思；
•   刚买到没几天，只是看了前边几章，个人感觉很好。例题，习题很多，很多公式都有详细的推导过程。序言中说的可以到网站上下载习题答案，不知是什么原因找不到，课件也只是有一些课本上的图片，一大遗憾！准备暑假再好好看看！
•   书中的内容很广泛，由于本人学历尚浅，有些看不懂，我觉得这本书更适合设计人员或者具有研究生学历的人去参考！
•   基础讲解很详细 不错
•   比较基础，比较详细，但是不够深入
•   书挺厚 纸质一般 内容还可以
•   书写的简单易懂，是本好书！
•   正在阅读中,需要学习
•   挺好的一本书，深入浅出，呵呵，就是纸张薄了点
•   还行 推到比较到位 很细致
•   可读性确实强，不得不佩服外国人写的书，但是纸张真的一般，若是印刷纸张再好一点就好了
•   希望原版的。。。
•   不是那么过瘾
•   发乎很快 质量不错
•   原著 S.S. Rao,《Mechanical Vibrations》4th Ed.
  在美国奉为机械振动领域的经典教材，那是同作者对教材
  常年的建设和辛勤劳动分不开的，该书目前为英文版为第
  5版，有免费下载的授课讲义、计算程序和详尽的习题答案。
  
  该中译本总体翻译质量还行，但还是要指出一些问题，
  这些问题中也体现了国内学术界翻译教材的普遍问题。
  而翻译工作共6位老师参与（还不包括学生），可见而
  中文版建设的下的功夫还是太少。同读者的期望偏差较大。
  但至今也不清楚第一章是谁译的。
  
  1. 缺内容
  原著第4版近1100页，中文版仅700页，少了1/3的篇幅。
  根据译者说明，明的少了两章半，（两个高级章节和半个附录）
  但实际全书中漏掉的还不止这些。译者的托辞是“受篇幅限制”，
  这实在令人费解。这又不是期刊投稿，原本就是翻译一部大书，
  多个几百页，不是很好吗？所谓多多益善，书籍篇幅越大，
  出版定价则越高啊。
  
  2. 抹背景
  对这一点，本人实在无法接受。原著第一章第一节阐述了
  机械振动的发展史 History of Vibrations，其中所涉及
  的科学家、工程师在每章首处列出，并附以照片和简介。
  科学和工程技术史，本是告诉读者，这门学科是如何起源的，
  如何和发展的，其中经典理论和方法是如何发现和积累的，
  并指明了当前和未来的主要研究方向，在国外十分重视。
  这本是全书极大亮点。译者倒好，全部抹掉，又回到了给
  学生一个没头没脑的课程时代。
  
  3. 断关联
  原著对重要参考文献和来源都同原文作了说明和关联。而
  译者倒好，为了翻译省力，大部分参考关联都被去掉，甚至
  想当然的添加翻译捷径。举个例子：中文版pp.12页，例1.2
  解法：原著说去查阅书首公式表，卷首有详细整理的常用公
  式表，十分便于读者查阅。译者倒好，译为“改公式可在
  《机械设计手册》和《材料力学》教材中有”。我倒要请问
  了是哪本《机械设计手册》？是哪本 《材料力学》。公式都
  在第几页啊？对于这种舍近求远，随口翻译的句子，我觉得
  译者还是更多的尊重点原著较好。毕竟原著已多次修改，语
  句经过反复推敲。
  
  最后需要指出的是，重要的并不是改正几处的讹误，重要的
  是通过引进教材学习国外教授对教材建设，努力付出和持之
  以恒的精神。
  
  人们很难相信，一个或一群对教材草草了事，自己又写不出经典
  教材，而需要通过引进和翻译教材，最后还也不太愿意多下和
  苦下功夫的一群人，能够带出什么高水平的学生。
•   收到时没细看，后来仔细读时才发现中间的书页有脱页翻遍，而且还很脏，虽然不影响阅读但是很不爽，这么贵的书发出前检查一下，让我们对当当的品质有信心才行。
•   还可以，一分钱一分货。
•   书编的有点深，理论较多，实用不强。
•   送货、服务都好。
  
  但有点被欺骗的感觉，原本想买一本国外原汁原味的经典教材，谁想它还被改编了。
  提醒大家注意该书是“编译”而不是“翻译”或“译”，仔细看好再买。
•   自己也想看
•   书居然连个塑膜都没有，纸张很薄，总体是七成新的，不厚道
•   一般安，买错了，以为是和专业一套的
•   机械振动的最经典书
•   经典书，收藏！！！！！
•   书的质量很好，内容基础而且丰富，就是价格有点高
•   这本书挺好的，介绍的比较全面
•   买来之后就看了，书非常好，内容很多。但因为有些知识不看很可惜。所以看起来需要点时间。感觉书中的实例很多，有别于国内的书。作者方面是在不少力学顶级刊物发表过文章的大牛。一个印度裔的老爷子。
•   不适合转行的看，需要前导课程，如材料力学、流体力学等。
•   讲解比较全，但是习题只有答案，没有过程
•   比国内的振动教材好了很多，值得一读！
•   老外的书 真心不错 实用
•   个人感觉很经典，无论是当教材还是工作自学。
•   内容很全，适合入门和提高阶段。书很不错。发货也快
•   发货速度很快，第二天就收到了，书中有皱页，不过能看清。
•   书本表面塑膜起泡了，看起来有点旧
•   这本书内容非常详细，后面还有检测的内容，里面还有很多试题，适合于学习。
•   这是一个经典
•   机械振动
•   喜欢这一刻的