振动计算与隔振设计 工厂设计中的防振问题PDF电子书下载

第一章 引言 1

一、工厂设计中精密仪表和设备的防振问题 1

二、厂址选择、厂区总平面布置和车间内的工艺和布置 1

(一)厂址选择 1

前言 1

(二)厂区总平面布置 2

(三)车间内的工艺布置 2

三、积极隔振与消极隔振 2

四、楼层振动问题 2

一、振动对精密仪表和设备的影响 3

二、精密仪表和设备的允许振动 3

第二章 精密仪表和设备的允许振动 3

三、精密仪表和设备对振动的反应特征--允许振幅频率特性曲线 5

四、精密仪表和设备允许振动的试验研究 8

(一)试验研究的意义 8

(二)试验条件以及测振、激振仪器的选择 8

(三)精密仪表允许振动的试验方法 8

(四)精密机床允许振动的试验方法 9

五、试验结果的统计分析 10

(一)试验结果的随机性质--随机函数 10

(二)随机函数的平稳化 11

(三)平稳化随机函数的一个定理 13

(四)精密仪表和设备允许振动的衡量标准 14

(一)试验资料的几点说明 15

(二)仪表正常工作状态的判断标准 15

六、某些精密仪表允许振动的试验资料 15

(三)部分精密仪表允许振动试验资料 16

(四)允许振动试验资料的分析 20

七、某些精密仪表和设备的允许振动衡量标准及分级 20

(一)由试验资料确定精密仪表允许振动的衡量标准及其数值 20

(二)一些精密仪表和设备的允许振动分级表 22

第三章 弹性波的传播与衰减 24

一、概述 24

二、弹性介质的波动方程 24

(一)应力和应变 24

(二)广义虎克定律 25

(三)按直角座标表示的波动方程 27

(四)按圆柱座标表示的波动方程 28

三、纵波和横波 31

(一)弹性介质中的平面波 31

(二)无限弹性介质中的弹性波 32

(三)波的传播方向与质点振动方向间的关系 34

四、瑞雷波 36

(一)半无限弹性介质中波动方程的解 36

(二)瑞雷波的特性 41

(三)成层介质中瑞雷波的传播 41

五、乐夫波 44

(一)半无限弹性介质上有一层表层时波动方程的解 44

(二)乐夫波传播的条件 47

六、波动方程的干扰振动解 47

(一)沿表面线作用的力所产生的弹性波的干扰振动 47

(二)集中力产生的弹性波的干扰振动 49

(三)振源深度与表面波形成的关系 52

七、非完全弹性介质的波动方程 53

(一)粘弹性体的波动方程 53

(二)弹性后效体的波动方程 55

八、土壤中振动衰减的试验研究及实用计算公式 56

(一)弹性波传播的综合分析 57

(二)试验研究 58

(三)试验结果 58

(四)试验结果的分析 67

(五)振幅随距离衰减的计算公式 68

(一)试验研究 69

九、土壤中振动随深度衰减的试验研究及实用计算公式 69

(二)振幅随深度衰减的计算公式 72

第四章 隔振计算的一般原理 73

一、概述 73

二、关于自由度 73

三、单自由度体系的自由振动 76

(一)无阻尼的自由振动 77

(二)有阻尼的自由振动 78

四、干扰力作用下单自由度体系的振动 80

(一)正弦型干扰力 80

(二)周期性干扰力 82

(三)任意干扰力 杜哈米积分 83

(四)半波正弦脉冲 85

(一)正弦型地面干扰 87

五、地面干扰作用下单自由度体系的反应 87

(二)半波正弦脉冲 88

六、随机地面干扰下单自由度体系的反应 90

(一)平稳随机过程的频谱密度及相关函数 90

(二)传递函数、单自由度体系随机反应的相关函数及频谱密度 93

(三)地面随机干扰的相关函数及相应的频谱密度 95

七、关于通过共振问题 96

八、关于冲击共振问题 99

九、关于振子式隔振体系 101

(一)倒立振子 101

(二)水平振子 101

(一)双自由度体系的自由振动 103

十、双自由度体系 103

(二)正弦型地面干扰作用下双自由度体系的反应 105

(三)正弦型干扰力作用下双自由度体系的反应 106

十一、块体式隔振基础的计算 107

(一)块体式隔振基础的自由振动 107

(二)隔振基础的干扰振动 111

(三)地面干扰作用下隔振基础的振动 113

(四)刚体转动惯量的计算 114

(五)悬挂式块体隔振基础 115

第五章 隔振材料与隔振器 117

一、概述 117

二、橡胶隔振器 117

(一)橡胶的弹性模量 117

(二)橡胶块隔振器的设计与计算 121

(三)承剪橡胶G型隔振器 123

三、圆柱形螺旋钢弹簧隔振器 133

(一)圆柱形螺旋钢弹簧隔振器的设计 133

(二)钢弹簧与像胶块组合隔振器的计算 137

四、其它隔振材料和隔振器 138

(一)乳胶海棉 138

(二)软木 139

(三)双曲囊式空气弹簧隔振器的应用 139

第六章 积极隔振 142

一、概述 142

(一)隔振系数η 142

(二)隔振参数 144

(一)旋转型机器的干扰力 145

二、旋转型机器隔振基础的设计和计算 145

(三)积极隔振计算中的假定 145

(二)隔振基础质量的确定 146

(三)隔振系数 146

(四)隔振器刚度的确定 146

(五)隔振器的阻尼 146

(六)隔振器类型的选择 147

(七)隔振器的布置 147

(八)隔振基础的振幅核算 148

(九)计算实例 148

三、曲柄连杆式机器隔振基础的设计和计算 154

(一)干扰力的计算 154

(五)隔振器阻尼及隔振器类型 155

(四)隔振器的刚度 155

(三)隔振系数 155

(二)隔振基础的质量 155

(六)隔振器的布置 156

(七)隔振基础的振幅核算 156

(八)计算实例 156

四、锻锤隔振基础的设计与计算 164

(一)锤头下落速度V0的计算 166

(二)隔振基础初速度V1的计算 166

(三)隔振基础质量的确定 166

(四)隔振基础的自振频率 167

(五)隔振器刚度及阻尼 167

(六)隔振器的类型及布置 167

(七)锻锤隔振基础的振幅计算 167

(八)锻锤隔振基础的隔振系数 168

(九)锻锤隔振基础的能量损失 169

(十)锻锤隔振基础设计注意事项 171

(十一)3吨模锻锤隔振基础设计计算实例 171

五、冲床隔振基础的设计与计算 175

(一)概述 175

(二)冲床振动的原因 176

(三)冲床隔振基础的设计 179

(四)冲床起动及停车时隔振基础水平振动的计算 182

第七章 消极隔振 185

一、概述 185

(一)设计资料 186

二、消极隔振设计方案 186

(二)隔振参数的选择 186

(一)隔振系数 186

(二)隔振材料及隔振器的选择 187

(三)消极隔振方案 188

(四)消极隔振的阻尼 189

三、消极隔振的计算 191

(一)计算假定 191

(二)单自由度体系 191

(三)双自由度体系 193

第八章 楼层结构的垂直振动 200

一、概述 200

二、结构阻尼的复数表达形式 203

(一)梁的横向振动方程 208

三、梁的横向振动 208

(二)单跨梁的自由振动 209

(三)振型函数的一些性质 212

(四)单跨梁的干扰振动 215

四、连续梁的振动 219

(一)自由振动 219

(二)连续梁的干扰振动计算 225

五、单跨矩形板的横向振动 227

(一)板的振动方程 227

(二)板的自由振动 229

(三)板的干扰振动 233

六、周边简支正交各向异性连续楼盖的动力计算 235

(一)自振频率的计算 235

(二)干扰振动的计算 242

(三)连续板振动的讨论 244

七、周边简支正交各向异性无中间支座肋形楼盖的动力计算 247

(一)自振频率的计算 248

(二)干扰振动的计算 257

(三)肋形楼盖设计要点 260

(四)计算实例 261

八、周边简支有中间支座的正交各向异性肋形楼盖的动力计算 266

(一)自振频率的计算 266

(二)干扰振动的计算 269

九、集中质量对楼盖自振频率的影响 270

十、集中力矩作用下的干扰振动计算 271

(一)自振频率的计算误差对振幅计算的影响 272

十一、楼层结构动力计算的工程方法 272

(二)Fij的计算 274

十二、楼层结构的刚度计算 276

(一)混凝土弹性模量E 276

(二)板刚度计算 276

(三)肋形楼盖主梁刚度的计算 277

(四)非弹性阻力系数γ的取值 278

(五)提高楼层刚度的措施 278

附录Ⅰ 单跨梁振型曲线 279

附录Ⅱ 多跨梁振型曲线 280

附录Ⅲ Fij值 297

附录Ⅳ 振源实测资料 328

参考资料 344