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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