本書主要總結(jié)和闡述了集中參數(shù)和分布參數(shù)力學(xué)系統(tǒng)的振動(dòng)防護(hù)理論,介紹了一系列相關(guān)的基本概念和振動(dòng)防護(hù)問題的各種求解方法,井討論了這些方法的優(yōu)缺點(diǎn)及其適合的應(yīng)用領(lǐng)域。
在現(xiàn)代工程技術(shù)領(lǐng)域中,如何降低各類機(jī)械裝備的振動(dòng)水平是一個(gè)極為重要的問題。抑制有害振動(dòng)的量級(jí)有利于保證產(chǎn)品的功能得以正常發(fā)揮,從而增強(qiáng)其可靠性,并可以減少對(duì)操作人員的有害影響,這也是振動(dòng)抑制技術(shù)具有深遠(yuǎn)意義的主要原因。一般地,我們將能夠用于抑制振動(dòng)的方法和手段統(tǒng)稱為振動(dòng)防護(hù)技術(shù)。
振動(dòng)防護(hù)在眾多領(lǐng)域中都是非常必要的,其防護(hù)對(duì)象包括工程結(jié)構(gòu)、制造裝備、飛行器、船舶以及運(yùn)載平臺(tái)上的各類裝置等。無論防護(hù)對(duì)象怎樣變化,振動(dòng)防護(hù)技術(shù)的基本途徑、核心概念和主要方法都是一致的。現(xiàn)代振動(dòng)防護(hù)理論具有非常寬廣的內(nèi)涵,涉及大量的思想、概念和方法,它們主要建立在一般振動(dòng)理論、結(jié)構(gòu)理論和控制理論所給出的基本原理和方法基礎(chǔ)之上,并廣泛采用了微分方程理論和復(fù)數(shù)分析理論。
本書對(duì)振動(dòng)防護(hù)問題進(jìn)行了較為系統(tǒng)而全面的闡述,并將其劃分為三個(gè)主要方面:被動(dòng)式振動(dòng)防護(hù)、參數(shù)式振動(dòng)防護(hù)和主動(dòng)式振動(dòng)防護(hù)。
被動(dòng)式振動(dòng)防護(hù)是指僅通過被動(dòng)元件來抑制振動(dòng)的水平,防護(hù)過程的實(shí)現(xiàn)不需要外部提供能量源。一般而言,現(xiàn)有的被動(dòng)式振動(dòng)防護(hù)主要包括了三個(gè)不同的途徑:振動(dòng)隔離(隔振)、阻尼減振(消振)和動(dòng)力吸振(吸振)。在這一方面的防護(hù)理論中,通常會(huì)涉及線性和非線性振動(dòng)理論,因此也常常需要利用這些理論框架中所給出的一些概念與方法。
在機(jī)械系統(tǒng)的振動(dòng)防護(hù)中還存在另一種方法,即內(nèi)部振動(dòng)防護(hù)。這種方法主要通過改變系統(tǒng)的相關(guān)參數(shù)來實(shí)現(xiàn)減振這一目的。本書中將這一防護(hù)類型稱為參數(shù)式振動(dòng)防護(hù),其核心問題在于確定合適的系統(tǒng)參數(shù),使得所期望的振動(dòng)水平得以降低。參數(shù)式振動(dòng)防護(hù)理論主要建立在Shchipanov-Luzin不變性原理這一基礎(chǔ)上,并需要借助線性微分方程理論進(jìn)行分析。
主動(dòng)式振動(dòng)防護(hù)是通過引入額外的能量源來實(shí)現(xiàn)振動(dòng)抑制,其核心問題是根據(jù)系統(tǒng)的當(dāng)前狀態(tài)來確定所需附加的外部控制量!酢踔鲃(dòng)振動(dòng)防護(hù)理論是建立在Pontryagin原理和Krein矩量方法基礎(chǔ)上的,利用這些方法我們能夠針對(duì)不同類型的約束條件進(jìn)行相應(yīng)的分析。
緒論
0.1 振動(dòng)源和振動(dòng)防護(hù)對(duì)象
0.2 機(jī)械載荷及其對(duì)物體和人員的影響
0.3 振動(dòng)防護(hù)對(duì)象的動(dòng)力學(xué)模型
0.4 振動(dòng)防護(hù)方法
0.5 振動(dòng)抑制效果的評(píng)價(jià)
0.6 頻譜:線性尺度、對(duì)數(shù)尺度和分貝
供思考的一些問題
參考文獻(xiàn)
□□部分 被動(dòng)振動(dòng)防護(hù)
□□章 單自由度和多自由度系統(tǒng)的振動(dòng)隔離
1.1 振動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)的原理圖
1.2 線性黏性系統(tǒng)——簡(jiǎn)諧激勵(lì)和振動(dòng)防護(hù)的性能指標(biāo)
1.2.1 振動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)的□簡(jiǎn)力學(xué)模型
1.2.2 力激勵(lì)——?jiǎng)恿Ψ糯舐屎蛡鬟f率
1.2.3 運(yùn)動(dòng)激勵(lì)——過載振動(dòng)系數(shù)和相對(duì)位移
1.3 復(fù)數(shù)幅值方法
1.3.1 簡(jiǎn)諧量的矢量描述
1.3.2 單軸隔振器
1.3.3 阿甘特圖
1.3.4 兩自由度系統(tǒng)
1.4 線性單軸振動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)
1.4.1 阻尼器與彈性懸掛的串聯(lián)——傳遞系數(shù)
1.4.2 隔振器的簡(jiǎn)化
1.4.3 不可簡(jiǎn)化的隔振器形式
1.4.4 特殊類型的隔振器
1.5 準(zhǔn)零剛度型振動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)
供思考的一些問題
參考文獻(xiàn)
第2章 集中參數(shù)系統(tǒng)的力學(xué)兩端網(wǎng)絡(luò)
2.1 機(jī)電類比與對(duì)偶電路
2.2 力學(xué)網(wǎng)絡(luò)的主要概念
2.2.1 簡(jiǎn)諧力的矢量描述
2.2.2 運(yùn)動(dòng)學(xué)特性
2.2.3 被動(dòng)元件的阻抗和導(dǎo)納
2.3 兩端網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建
2.3.1 一個(gè)簡(jiǎn)單隔振器對(duì)應(yīng)的兩端力學(xué)網(wǎng)絡(luò)
2.3.2 兩級(jí)振動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)
2.3.3 復(fù)雜的動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)及其共面網(wǎng)絡(luò)
2.4 力學(xué)網(wǎng)絡(luò)理論
2.4.1 力學(xué)元件的組合
2.4.2 基爾霍夫定律
2.4.3 互易定理
2.4.4 疊加原理
2.5 一個(gè)□簡(jiǎn)單的單向m-k-b隔振器
2.5.1 力激勵(lì)
2.5.2 運(yùn)動(dòng)激勵(lì)
2.6 復(fù)雜的單向m-k-b隔振器
2.6.1 帶有彈性懸掛的隔振器
2.6.2 兩級(jí)振動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)
供思考的一些問題
參考文獻(xiàn)
第3章 混合系統(tǒng)的力學(xué)兩端網(wǎng)絡(luò)和多端網(wǎng)絡(luò)
……
第2部分 主動(dòng)振動(dòng)防護(hù)
第3部分 沖擊和瞬態(tài)振動(dòng)
第4部分 若干特定主題