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序言 1

第一章 单自由度系统振动 1

§1 振动微分方程式 1

目录 1

§2 无阻尼自由振动 3

一 无阻尼自由振动微分方程式 3

二 固有频率计算方法 5

§3 阻尼自由振动 7

一 振动微分方程式及其解 7

二 小阻尼 8

三 临界阻尼 11

四 大阻尼 11

五 表征系统阻尼的其他参数 12

一 振动微分方程式及其解 13

§4 简谐激振力作用下的无阻尼强迫振动 13

二 无阻尼纯粹（定态）强迫振动的性质 15

三 无阻尼强迫振动的动放大系数 18

§5 简谐激振力作用下的阻尼强迫振动 20

一 振动微分方程式及其解 20

二 纯粹（定态）强迫振动的性质 22

三 阻尼强迫振动的幅频特性及动放大系数 25

四 简谐激振力作用下系统的速度、加速度响应 27

§6 幅值与频率平方成正比的激振力作用下的阻尼 31

强迫振动 31

§7 支座位移产生的强迫振动和拾振仪的基本原理 33

一 支座作简谐振动时的阻尼强迫振动 33

二 拾振仪基本原理 35

§8 任意周期性激振力作用下的阻尼强迫振动 38

§9 任意激振力作用下的强迫振动 40

一 冲量作用下的强迫振动 40

二 任意激振力作用下的强迫振动 42

§10 振动系统的能量研究 45

一 确定固有频率的能量法 45

二 阻尼系统强迫振动的能量关系 46

第二章 多自由度系统振动 49

§1 概述 49

§2 自由振动微分方程式的矩阵表示 52

一 柔度矩阵及刚度矩阵 52

二 特征方程、特征值及特征向量 55

三 耦合座标及主座标 59

一 无阻尼动力减振器 62

§3 减振器 62

二 阻尼减振器 66

第三章 直杆振动 72

§1 直杆弯曲振动的基本假设及微分方程式 72

一 直杆弯曲振动的基本假设 72

二 直杆弯曲振动微分方程式 73

§2 均匀直杆弯曲自由振动的解析法 75

一 边界条件及初始条件 75

二 固有频率及固有振形 76

三 均匀直杆弯曲自由振动特性 83

§3 弹性基础及轴向力对均匀直杆弯曲振动的影响 84

一 弹性基础的影响 84

二 轴向力的影响 86

一 受分布简谐激振力作用的解 86

三 弹性基础及轴向力同时存在的影响 87

§4 均匀直杆的弯曲强迫振动 88

二 受集中简谐激振力作用的解 91

三 受集中简谐激振力矩作用的解 95

四 支座作简谐位移运动的解 96

§5 直杆弯曲振动的能量法 104

一 瑞利法 104

二 相当法 113

§6 均匀直杆的纵向振动及扭转振动 116

一 均匀直杆纵向自由振动 116

二 圆杆扭转自由振动 120

第四章 板架振动计算 122

§1 概述 122

一 两根交叉梁组成的简单板架 124

§2 板架固有频率的计算 124

二 由一根交叉构件和多根等间距布置的相同主向 125

梁组成的板架 125

三 由两根交叉构件和多根等间距布置的相同主向 127

梁组成的板架 127

四 由多根等间距布置的相同主向梁和相同交叉构 128

件组成的板架 128

五 考虑剪切时板架固有频率的计算 130

六 考虑剪切和转动惯量时板架固有频率的计算 134

七 利用相当法计算任意板架的固有频率 138

八 利用相当法计算四周自由支承板架固有频率的 143

例子 143

九 有强肋骨框架加强的机舱底部板架固有频率的 152

近似计算 152

十 考虑舱壁处弹性固定影响时板架固有频率的计算 158

十一 按给定的振形曲线计算板架固有频率 171

十二 梯形板架的固有频率计算 175

十三 机舱双层底固有频率的估算公式 202

§3 附连水重量的计算 214

一 矩形板的附连水重量 215

二 圆板的附连水重量 217

三 扇形板的附连水重量 217

四 开孔矩形板的附连水重量（双面接触水） 218

五 长方体水舱舱壁振动时的附连水重量 218

§4 具有柔性元件时板架固有频率的计算 226

一 机座具有柔性构件时板架固有频率的计算 226

二 板架—减振器—机器系统固有频率的计算以及减振 228

器刚度的选择 228

二 支座位移引起板架强迫振动的计算 231

§5 板架的强迫振动计算 231

一 概述 231

三 集中力作用下的板架强迫振动计算 233

四 力矩作用下的板架强迫振动计算 233

五 由一根自由支承交叉构件和多根间断的自由支承主向梁组成的板架强迫振动计算〔10〕 234

六 板架上安装带有减振器的不平衡机械时的强迫 236

振动计算 236

第五章 连续梁和平面刚架的振动计算 243

§1 连续梁固有频率的计算〔5〕 243

一 利用三弯矩法计算连续梁的固有频率 243

二 利用角位移法计算连续梁的固有频率 248

§2 平面刚架固有频率的计算 251

一 不可动节点平面刚架固有频率的计算 252

二 可动节点平面刚架固有频率的计算 254

§3 圆拱固有频率的计算 255

§4 圆环固有频率的计算 256

一 拉伸振动 256

二 扭转振动 257

三 弯曲振动 258

第六章 板的振动计算 259

§1 概述 259

一 绝对刚性板的弯曲振动微分方程式 260

二 利用相当法求解平板横振动 261

§2 绝对刚性板的固有频率 262

一 矩形板的第一谐调固有频率 262

二 其他各种直线形周界板第一谐调固有频率 268

三 圆板的固有频率 274

四 有缺口的深肋板腹板的固有频率 276

五 弹性支承在构件上的板的固有频率 277

§3 正交异性板的固有频率 289

§4 铺层板的固有频率 291

§5 夹层板的固有频率 293

§6 加强板的固有频率 302

§7 中面力对平板横振动的影响 306

§8 考虑支撑影响时板筒形弯曲振动计算 309

§9 板的振动应力计算 313

第七章 船体总振动 317

§1 概述 317

一 研究船体总振动的重要性 317

二 舷外水对船体总振动的影响 318

微分方程式 324

§2 计及剪切和剖面旋转影响时船体总振动 324

§3 应用迁移矩阵法计算船体总振动固有频率及 326

固有振形 326

一 迁移矩阵法基本原理 326

二 频率方程式及其求解、固有频率及固有振形曲线 328

三 计算程序及其应用 330

四 船体总振动计算中的几个影响因素 335

§4 应用能量法计算船体总振动固有频率 339

§5 应用经验方法估算船体总振动固有频率 348

一 英国船舶研究协会（B.S.R.A）推荐的方法 348

二 日本造船设计便览推荐的方法 370

三 托德（Todd）公式 374

§6 上层建筑纵向振动计算 375

§7 周期性激振力作用下船体阻尼强迫总振动 379

§8 集装箱船固有频率计算 383

第八章 轴支架、轴包架以及螺旋桨叶片固有频率 388

的计算 388

§1 轴支架固有频率的计算 388

§2 轴包架固有频率的计算 391

§3 螺旋桨叶片固有频率的计算 393

第九章 船舶振动激振力计算 398

§1 柴油机激振力的计算 398

一 柴油机运动部件惯性力产生的不平衡力及 399

力矩的计算 399

二 活塞对气缸壁的侧推力引起的激振力矩的计算 406

三 机体横向弯曲振动产生的惯性力 418

§2 螺旋桨激振力的计算 427

一 概述及分类 427

二 表面力的计算 430

三 轴承力的计算 442

四 表面力及轴承力的某些实测资料 444

§3 通风机及电动机激振力的计算 448

§4 波浪激振力 451

§5 卡门涡旋、司脱罗哈频率、卡门力 459

第十章 振动标准 461

§1 概述 461

§2 人体对振动的反应以及振动标准 461

§3 机械设备的振动标准 468

§4 船体结构的振动应力标准 470

第十一章 隔振设计 472

§1 隔振原理 472

一 积极隔振 472

二 消极隔振 476

§2 隔振系统固有频率的计算 479

§3 减振器的特性 483

一 橡胶减振器的特性 483

二 圆柱形螺旋钢弹簧的设计 486

三 其他材料的隔振元件 489

§4 隔振设计步骤 494

一 确定隔振对象的激振力频率f。 494

二 确定减振器刚度 494

三 选择减振器型号 495

四 预估隔振对象的重心位置 495

五 验算隔振效率 495

六 绘制减振器布置与安装图 496

§5 隔振设计实例 496

§1 影响船舶振动的主要因素 499

第十二章 船舶设计阶段对振动问题的考虑 499

一 避免结构共振 502

§2 解决振动问题的途径 502

二 减小激振力幅值 512

三 减小激振力的传递 521

§3 设计阶段考虑振动问题的一般步骤 525

第十三章 实船振动测量与数据处理 528

§1 实船振动测量的设备及标定方法 528

一 激振设备 529

二 测量记录设备 533

§2 实船总振动测量方法 539

一 实船总振动激振试验 539

二 实船航行总振动试验 544

二 局部结构的航行振动测量 545

§4 螺旋桨引起的脉动压力的测量 545

一 局部结构的激振试验 545

§3 实船局部结构振动测量方法 545

§5 主机、轴系、推力轴承和其他辅助机械设备 546

振动的测量及其评价 546

一 测点布置 546

二 评价方法 549

§6 实船振动测量的记录格式 551

§7 实船振动测量数据的处理 555

一 复合周期振动的分析方法 555

二 统计分析方法 562

三 随机振动数据的分析 562

附录 船舶总振动计算源程序 572

参考文献 580