2016 年出版的第1 版《振動理論及工程應(yīng)用》教材, 得到了國內(nèi)一些院校的選用, 在教學(xué)實(shí)踐中受到了廣大師生的歡迎和好評。同時我們也收到了一些很好的意見和建議, 為更好地滿足廣大讀者的需要, 我們又編寫了第2 版。
　　第2 版保持了第1 版的體系和風(fēng)格, 通過對不同章節(jié)的選擇, 可供不同學(xué)時的課程使用。第2 版對全書的內(nèi)容做了必要的增刪和修改, 并修正了第1 版中的錯誤。在此次修訂中, 將彈性體的復(fù)雜振動調(diào)整為選修章節(jié), 以“ .” 表示, 在教學(xué)中, 不同的學(xué)�？梢愿鶕�(jù)專業(yè)及學(xué)時的不同需要進(jìn)行選取, 以擴(kuò)展本版教材的使用范圍。為了更適于教師講授和學(xué)生自學(xué), 配套出版了《振動理論及工程應(yīng)用輔導(dǎo)與習(xí)題解答》。
　　在本版教材中, 主要進(jìn)行了以下三方面的改進(jìn)。
　　一、在本版教材中利用二維碼鏈接資源來實(shí)現(xiàn)“ 助教” 的功能, 這是傳統(tǒng)紙質(zhì)教材與移動網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的有機(jī)結(jié)合, 從而實(shí)現(xiàn)了移動學(xué)習(xí)。教材中每一頁的頁碼處附有二維碼, 掃描二維碼可得到該頁的要點(diǎn)提示、動畫、解題思路、思考題、問答題等。例如: ①對主要知識點(diǎn)進(jìn)行了要點(diǎn)提示。②有關(guān)例題和習(xí)題對應(yīng)的振型動畫等。③為加深基本概念的理解, 在相應(yīng)頁碼引入了思考題、判斷題、問答題和選擇題等, 所有題都是圍繞本章的基本概念展開。
　　④對于較難的習(xí)題, 提供該題的解題思路和方法提示。
　　二、在部分章節(jié)增加了實(shí)驗(yàn)結(jié)果錄像( 視頻) , 例如: 懸臂梁的振型實(shí)驗(yàn)、振型疊加法的驗(yàn)證、車橋耦合模態(tài)分析( 傳遞函數(shù)法和自然環(huán)境法) 等。使讀者能從實(shí)驗(yàn)中體會和理解重要概念。為了使讀者更深入了解振動的有關(guān)應(yīng)用, 視頻中還添加了“ 中華文物龍洗現(xiàn)象” “ 中華文物編鐘現(xiàn)象” 等專家講座。
　　三、為了讀者自學(xué)方便, 并快速掌握章節(jié)的重點(diǎn), 教材采取了雙色印刷, 對文字中的重點(diǎn)部分進(jìn)行了標(biāo)注。在結(jié)構(gòu)圖和機(jī)構(gòu)圖中對不同的構(gòu)件采用不同的顏色繪制, 使讀者更易理解和掌握。
　　以上三方面是本版教材的一次創(chuàng)新性的改進(jìn), 貫徹了移動學(xué)習(xí)和服務(wù)于學(xué)習(xí)者這一理念, 其中利用二維碼鏈接資源, 使概念形象化、圖形結(jié)構(gòu)立體化這一“ 助教” 功能得以實(shí)現(xiàn), 很好地彌補(bǔ)了傳統(tǒng)教材依靠文字和簡圖表達(dá)的局限性, 并且還可對書中的內(nèi)容進(jìn)行擴(kuò)展和深化。
　　第2 版的修訂工作和二維碼鏈接的資源主要是由劉習(xí)軍教授和張素俠副教授完成的。李想、施睿智、崔福將等同志參加了制圖和標(biāo)注工作, 周安琪、陳勝利、陳迪、田沖、王正飛、簡正坤、李想等同志參加了審校等工作。教研室的部分教師參加了對修改內(nèi)容的討論。
　　本書雖經(jīng)多次修改, 但限于水平, 難免有錯誤和不妥之處, 望讀者不吝指正。
　　在教材中利用二維碼鏈接資源來進(jìn)行輔助教學(xué), 對我們來說, 還是首次嘗試, 難免有一些不盡如人意的地方。二維碼鏈接的內(nèi)容可以隨時進(jìn)行升級、擴(kuò)展和完善, 讀者如有任何寶貴的意見和建議, 可隨時聯(lián)系我們( lxijun@ tju.edu.cn 或ajiang2001@ sina.com) 進(jìn)行修改,在此致謝。
　　編　者于天津大學(xué)
　　第1 版前言振動問題是近代物理學(xué)和科學(xué)技術(shù)眾多領(lǐng)域中的重要課題。隨著生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展, 動力結(jié)構(gòu)有向大型化、高速化、復(fù)雜化和輕量化發(fā)展的趨勢, 由此帶來的振動問題更為突出。振動理論在當(dāng)今不僅作為基礎(chǔ)科學(xué)的一個重要分支, 而且正走向工程科學(xué)發(fā)展的道路, 它在機(jī)械、航空、航天、船舶、車輛、建筑和水利等工業(yè)技術(shù)部門中占有愈來愈重要的地位。
　　因此, 許多學(xué)校在力學(xué)、機(jī)械、航空、航天、船舶、車輛、建筑、土木和水利等專業(yè)開設(shè)了相關(guān)的振動理論課程, 并且在2013 年為適應(yīng)工程建設(shè)的需要, 天津大學(xué)的國家資源共享課程“ 工程振動與測試” 在網(wǎng)上( http: / / www. icourses. cn/ coursestatic/ course_2244. html)免費(fèi)公開了教學(xué)及實(shí)驗(yàn)等全程錄像, 以便于大家以網(wǎng)絡(luò)形式學(xué)習(xí), 為全程教育提供了平臺。
　　本書正是基于這一需求, 集成了振動的基本理論和工程應(yīng)用兩大模塊, 它們相輔相成、融會貫通, 又獨(dú)立成章, 以利于讀者參考、查閱及自學(xué)。本書在編寫中本著由淺入深、通俗易懂的原則, 以務(wù)實(shí)為根本, 著重介紹了有關(guān)的基本概念和原理, 從而避免了煩瑣的數(shù)學(xué)推導(dǎo)。
　　它為工程技術(shù)人員的初學(xué)和應(yīng)用創(chuàng)造了有利條件。
　　本書在編寫方法上, 一是確定了基本要求和學(xué)習(xí)重點(diǎn), 加強(qiáng)了基本概念、基本理論和基本分析方法的應(yīng)用; 二是適度加強(qiáng)了基本功訓(xùn)練, 引導(dǎo)學(xué)習(xí)者首先掌握分析問題的方法和思路, 進(jìn)而增強(qiáng)邏輯思維能力和解決問題的能力; 三是大膽地推陳出新, 提高起點(diǎn), 結(jié)合工程實(shí)際闡述其原理, 使其易學(xué)易懂, 既反映了現(xiàn)代分析方法, 又解決了實(shí)際問題, 從而形成了本書的特色。
　　本書共10 章: 第1、2 章簡要介紹了振動的分類和頻譜分析的基本知識, 討論了求解單自由度系統(tǒng)的振動和固有頻率的幾種常用計(jì)算方法。第3、4 章重點(diǎn)討論了多自由度系統(tǒng)的振動理論, 兩自由度系統(tǒng)作為多自由度系統(tǒng)振動理論的過渡, 強(qiáng)化了多自由度系統(tǒng)中的基本概念和物理意義, 從而可較容易地理解多自由度系統(tǒng)振動的振型疊加法等現(xiàn)代的計(jì)算方法。
　　第5 章介紹了解決多自由度振動系統(tǒng)中行之有效的數(shù)值計(jì)算方法。第6、7 章介紹了彈性體系統(tǒng)的振動理論, 其中包括桿、梁等彈性體的復(fù)雜振動等內(nèi)容。第8 章介紹了解決工程問題行之有效的常用方法———有限元法, 并附有幾個工程實(shí)例。第9 章詳細(xì)論述了工程中的減振技術(shù), 包括隔振、阻振、動力減振器和動力吸振器等技術(shù)。第10 章通過實(shí)例介紹了非線性振動理論的基本概念和近似解析法, 結(jié)合工程實(shí)例討論了各種方法的應(yīng)用范圍及特點(diǎn), 解釋了一些典型的非線性振動現(xiàn)象。本書除各章之中包含部分工程應(yīng)用實(shí)例外, 還配有相應(yīng)的習(xí)題、習(xí)題答案及附錄等。
　　本書是對多年課程講授的經(jīng)驗(yàn)總結(jié), 是在天津大學(xué)出版社出版的《工程振動與測試技術(shù)》、高等教育出版社出版的《工程振動理論與測試技術(shù)》等教材的基礎(chǔ)上改編而成的, 對有關(guān)內(nèi)容進(jìn)行了調(diào)整, 盡量保留了原教材的優(yōu)秀內(nèi)容和例題, 對減振技術(shù)及有限元章節(jié)增加了工程實(shí)例, 使之更加便于學(xué)習(xí)應(yīng)用。對非線性振動章節(jié)進(jìn)行了重新改寫, 使其物理意義更明確, 更容易接受。有關(guān)對工程振動概念詳細(xì)解釋及習(xí)題的解題技巧等方面的內(nèi)容, 放在《振動理論及工程應(yīng)用輔導(dǎo)及習(xí)題解答》一書中。李欣業(yè)教授對本書進(jìn)行了認(rèn)真評閱, 提出第1 版前言�、酢×朔浅�寶貴的意見, 在此表示衷心的感謝。
　　本書由劉習(xí)軍、賈啟芬、張素俠編寫, 劉習(xí)軍負(fù)責(zé)統(tǒng)稿, 張素俠對有關(guān)的習(xí)題進(jìn)行了選編, 黃元英、曹夢瀾、張纓、劉今朝、鐘順、李向東等同志參加了制圖和審校等工作。
　　本書可作為高等工科院校的工程振動理論課程的教材或教學(xué)參考書, 或供通過資源共享課進(jìn)行自學(xué)的人員使用, 也可供從事機(jī)械、航空、航天、船舶、車輛、建筑和水利等的工程技術(shù)人員, 以及進(jìn)行理論研究和實(shí)驗(yàn)研究的有關(guān)工程技術(shù)人員參考。
　　限于水平, 書中錯誤與不妥之處在所難免, 懇請廣大同行及讀者指正。
　　編　者于天津大學(xué)