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第1章 引论 1

第2章 量纲分析 4

2.1 引言 4

2.2 无量纲变量 4

2.2.1 几何特性 4

2.2.2 折合速度，无量纲振幅 4

2.2.3 质量比 5

2.2.4 雷诺数 5

2.2.5 马赫数 6

2.2.6 阻尼因子 6

2.3 应用 7

参考文献 8

第3章 旋涡诱发振动 9

3.1 引言 9

3.2 静止圆柱体的旋涡尾流 11

3.3 斯特罗哈数 13

3.4 圆柱体运动对尾流的影响 17

3.5 旋涡诱发振动的分析 20

3.6 尾流振荡器模型 22

3.6.1 引言 22

3.6.2 模型概述 23

3.6.3 结果 27

3.7 相关模型 30

3.7.1 引言 30

3.7.2 相关模型描述 31

3.7.3 模型参量 34

3.7.4 结果 36

3.8 旋涡诱发振动的消减 40

3.9 热电偶探头的实例 43

3.10 拖曳电缆实例 45

参考文献 49

4.1 引言 53

第4章 驰振和失速颤振 53

4.2 一个自由度结构的稳定 55

4.2.1 平移 55

4.2.2 扭振稳定性 57

4.3 两个自由度系统的稳定性 61

4.4 一个自由度系统的响应 64

4.5 两个自由度结构的响应 70

4.6 脉动流对驰振的影响 73

4.6.1 旋涡脱落和驰振 73

4.6.2 扰动对驰振不稳定性的影响 76

4.8 实例：梁的驰振 77

4.7 驰振的衰减 77

4.9 实例；电缆的驰振 80

参考文献 85

第5章 管排和管阵的不稳定性 87

5.1 引言 87

5.2 绕振的运动方程 89

5.3 稳定性分析 94

5.3.1 没有边界的管排 94

5.3.2 有限宽度管排 98

5.3.3 以墙壁为边界的管排 99

5.4 流体力系数 101

5.3.4 结论 101

5.5 管排的流体力系数 102

5.6 管阵的流体力系数 106

5.7 尾流诱发振动 108

5.8 喷流交替 112

5.9 实例：热交换器管束的绕振 114

参考文献 116

第6章 脉动流诱发的振动 118

6.1 引言 118

6.2 顺流向作用力 118

6.3 顺流向运动的方程式 121

6.4 线性运动方程的解 122

6.4.1 零均值流量的脉动流 122

6.4.2 非零均值流量的脉动流 126

6.5 连续结构的顺流动方向响应特性 128

6.6 非线性解 130

6.7 流体作用力系数 133

6.7.1 折合速度和雷诺数的影响 133

6.7.2 结构体轴线与流向间夹角的影响 134

6.7.3 邻近效应 137

6.8 升力 137

6.9 脉动流所诱发振动的消减 140

6.10 实例：海中管道 141

参考文献 144

第7章 湍流诱发的振动 146

7.1 引言 146

7.2 随机振动理论的要点 147

7.2.1 引言 147

7.2.2 静态原理 147

7.2.3 湍流谱 149

7.2.4 响应谱 152

7.3.1 引言 156

7.3.2 交叉谱密度和耦合度 156

7.3 平行于湍流的柔性杆的响应 156

7.3.3 预测的均方响应 160

7.4 风所诱发的振动 163

7.4.1 引言 163

7.4.2 地球的湍流附面层 163

7.4.3 风的速度谱和相关 166

7.4.4 工程结构对风的响应的预计 169

7.4.5 风洞模拟 180

7.5 湍流海面诱发的振动 182

7.5.1 引言 182

7.5.3 广义力的谱 183

7.5.2 流体力的谱 183

7.5.4 均方响应 185

7.6 横向流中管阵的颤振 186

7.7 湍流诱发振动的消减 190

7.8 随机振动的统计分析 190

7.9 实例：平行流动热交换器 201

7.10 实例：风所诱发的建筑物振动 205

参考文献 211

第8章 结构的阻尼 214

8.1 引言 214

8.2 流体的阻尼 217

8.2.1 第1种情况：高雷诺数下横向流的小振幅振动 219

8.2.2 第2种情况：静止流体中的阻尼 220

8.2.3 第3种情况：平行流动中棒体的阻尼 224

8.3 材料的阻尼 228

8.4 结构阻尼的测量 232

8.4.1 引言 232

8.4.2 自由衰减法 234

8.4.3 带宽法 235

8.4.4 扩大因子法 237

8.4.6 实例：松动夹持的管子的结构阻尼 238

8.4.5 响应法 238

8.5 桥梁、塔、楼房和反应堆内件的阻尼 245

8.5.1 桥梁 245

8.5.2 塔和烟囱 246

8.5.3 楼房 248

8.5.4 反应堆部件 248

参考文献 253

第9章 旋涡脱落诱发的声 255

9.1 引言 255

9.2 在无限流体中发射声的方程 256

9.3 有相关旋涡脱落的静止圆柱体 259

9.4.1 发射声的方程 263

9.4 有部分相关旋涡脱落的静止圆柱体 263

9.4.2 当λ》L时发射的声 265

9.5 从振动中的圆柱体发射的声 269

9.6 当λ》L时从振动中的圆柱体发射的声 270

9.7 以正弦曲线振型发射的声 274

9.7.1 圆柱体运动诱发的声 274

9.8 空腔中旋涡诱发的噪音 277

9.8.1 引言 277

9.8.2 空气动力产生的声 277

9.8.3 空腔中声的方程 279

9.9 拖曳电缆的实例 283

9.10 实例：空腔中的声学共振 285

参考文献 287

第10章 有流体流动的管道的振动 289

10.1 引言 289

10.2 运动方程 290

10.3 两端铰接支承的管道跨距的自由振动 294

10.4 悬伸管道的自由振动 300

10.5 弯曲管子的研究结果 306

10.6 管道鞭击 309

10.7 实例 315

参考文献 316

11.1 引言 318

第11章 海面上船舶的运动 318

11.2 无前进速度时的稳定性和固有频率 320

11.2.1 引言 320

11.2.2 稳定性 321

11.2.3 横摇固有频率 323

11.2.4 纵摇固有频率 324

11.2.5 升沉的固有频率 325

11.3 水静力诱发的船舶运动 326

11.3.1 引言 326

11.3.2 横摇 327

11.3.3 升沉 331

11.3.4 纵摇 334

11.3.5 综合 336

11.4 细长船舶的薄片理论 337

11.5 实例：箱式船舶的横摇稳定性 342

参考文献 345

附录 346

附录A 振型分析 346

附录B 主座标 352

附录C 声的气动力源 357

附录D 若干未解决的课题 361

索引 363