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第1章 绪论1

1.1 机械振动1

1.2 机械振动的分类2

1.3 机械振动的表示与分析方法3

1.3.1 简谐振动及其表示3

1.3.2 振动的叠加5

1.3.3 周期振动的谐波分析6

1.4 机械振动系统的基本构成元素8

1.4.1 质量8

1.4.2 弹簧8

1.4.3 阻尼9

1.4.4 扭转振动系统的基本构成元素9

1.5 自由度与广义坐标10

1.5.1 自由度10

1.5.2 广义坐标12

1.6 振动系统举例13

1.7 机械振动设计问题的求解步骤15

1.8 δ函数及其应用15

思考题与习题17

第2章 单自由度系统的振动19

2.1 单自由度系统的振动微分方程19

2.2 单自由度系统的自由振动20

2.2.1 单自由度系统的自由振动的通解21

2.2.2 无阻尼情形下单自由度系统自由振动的解21

2.3 用能量法确定系统的固有频率22

2.4 等效质量与等效刚度24

2.5 有粘性阻尼系统的自由振动27

2.6 简谐力激励下的强迫振动30

2.7 基础简谐激励下的强迫振动35

2.8 隔振39

2.8.1 主动隔振39

2.8.2 被动隔振40

2.9 周期激励下单自由度振动系统的响应41

2.10 单自由度系统对非周期激励的响应42

2.10.1 脉冲响应42

2.10.2 任意激励的响应43

思考题与习题45

第3章 多自由度系统的振动49

3.1 引言49

3.2 多自由度系统振动微分方程的建立52

3.2.1 影响系数法52

3.2.2 拉格朗日方程58

3.3 多自由度系统的无阻尼自由振动60

3.3.1 固有振动60

3.3.2 耦合与解耦67

3.3.3 自由振动69

3.4 多自由度系统的无阻尼强迫振动71

3.4.1 简谐力激励下系统的响应71

3.4.2 动力吸振器72

3.4.3 任意激励下系统的响应74

3.5 有阻尼系统对任意激励的响应75

思考题与习题77

第4章 连续体振动82

4.1 弦的横向振动82

4.2 直杆的纵向振动和扭转振动86

4.2.1 直杆纵向振动的微分方程86

4.2.2 轴扭转振动的微分方程86

4.2.3 直杆的纵向固有振动与振型函数87

4.2.4 振型函数的正交性88

4.2.5 自由振动与受迫振动的解89

4.3 欧拉梁的横向振动91

4.3.1 欧拉梁自由振动微分方程91

4.3.2 等截面欧拉梁的无阻尼自由振动92

4.3.3 振型函数的正交性96

4.3.4 无阻尼自由振动响应及主坐标的初始条件97

4.3.5 有阻尼欧拉梁的自由振动和受迫振动98

4.3.6 考虑剪切变形与转动惯量的影响99

4.4 连续系统的离散化方法101

4.4.1 集中质量法102

4.4.2 广义位移法103

4.4.3 有限单元法104

4.5 连续系统振动分析的实用方法105

4.5.1 瑞雷法105

4.5.2 瑞雷—里兹法107

4.5.3 链状结构的传递矩阵法110

思考题与习题114

第5章 随机振动118

5.1 随机振动概述118

5.1.1 随机振动所研究的对象118

5.1.2 随机振动与确定性振动的区别119

5.1.3 随机振动的分析方法120

5.2 随机过程理论基础120

5.2.1 随机过程120

5.2.2 总体平均与平稳随机过程121

5.2.3 时间平均与各态历经随机过程122

5.2.4 随机过程的统计参数124

5.2.5 随机过程的概率描述125

5.2.6 随机过程的自功率谱密度函数130

5.3 线性系统对于平稳随机过程的响应134

5.3.1 激励｛fk(t)｝的μf、Rf及Sf与响应｛xk(t)｝的μx、Rx及Sx之间的关系134

5.3.2 单自由度线性振动系统对于随机激励的响应136

5.3.3 随机过程的联合性质139

5.3.4 平稳过程的相关函数与协方差140

5.3.5 互功率谱密度142

5.4 多自由度系统对于随机激励的响应143

5.4.1 两个单自由度系统的激励与响应之间的联合性质143

5.4.2 多自由度系统对随机激励的响应145

思考题与习题154

第6章 噪声的声学原理155

6.1 噪声的危害与控制155

6.2 声波的产生159

6.3 声波方程161

6.3.1 声波波动方程162

6.3.2 声波的连续方程164

6.3.3 声波的物态方程165

6.4 声场能量关系166

6.4.1 声能量和声能量密度166

6.4.2 声功率和声强169

6.5 噪声的客观量度169

6.6 声波的干涉、声驻波、衍射171

6.6.1 声波的干涉171

6.6.2 声驻波171

6.6.3 声波的衍射171

6.6.4 声源的指向特性172

6.6.5 多普勒效应173

6.7 分贝及其计算174

6.7.1 分贝的计算174

6.7.2 有本底噪声时被测对象噪声的计算176

6.8 声波的传播特性177

6.8.1 声波的反射和折射177

6.8.2 声波的衍射179

6.8.3 声波的叠加与干涉179

6.9 噪声的主观量度180

6.9.1 响度、响度级和等响曲线180

6.9.2 计权声级182

6.9.3 等效连续声级183

6.9.4 噪度、感觉噪声级和等噪线184

6.9.5 噪声污染级185

6.10 噪声测试分析技术186

6.10.1 机械噪声测量分析的基本要求186

6.10.2 声谱分析186

6.10.3 频谱187

6.10.4 声谱分析的理论基础188

6.10.5 声谱分析所用的设备——声级计189

6.10.6 噪声测量的条件和方法190

6.11 噪声测试技术191

6.11.1 声压测试技术191

6.11.2 声强测试技术192

6.11.3 声功率级测量195

思考题与习题195

参考文献197