目錄 前言 第一部分 基礎(chǔ)理論 第1章 線性離散系統(tǒng)振動(dòng)理論 3 1.1 單自由度振動(dòng)系統(tǒng)振動(dòng)理論 3 1.1.1 線性離散系統(tǒng)的力學(xué)模型 3 1.1.2 振動(dòng)微分方程及其響應(yīng) 4 1.1.3 振動(dòng)特性 7 1.1.4 阻尼 10 1.2 多自由度振動(dòng)系統(tǒng)振動(dòng)理論 13 1.2.1 振動(dòng)微分方程及其響應(yīng) 13 1.2.2 振動(dòng)特性 17 1.3 本章小結(jié) 19 參考文獻(xiàn) 19 第2章 線性離散系統(tǒng)的頻率響應(yīng) 20 2.1 頻率響應(yīng)及其變換方法 20 2.1.1 系統(tǒng)傳遞函數(shù) 20 2.1.2 頻率響應(yīng)函數(shù) 23 2.1.3 由狀態(tài)方程求傳遞函數(shù)矩陣 25 2.2 使用機(jī)械阻抗表達(dá)頻率響應(yīng) 26 2.2.1 機(jī)械阻抗的表達(dá) 27 2.2.2 阻抗網(wǎng)絡(luò)互連定律 28 2.3 機(jī)械阻抗方法的力/位移傳遞 30 2.3.1 激勵(lì)力傳遞 31 2.3.2 支承位移傳遞 32 2.4 位移導(dǎo)納方法 33 2.4.1 位移導(dǎo)納網(wǎng)絡(luò)互連定律 33 2.4.2 方法應(yīng)用 34 2.5 本章小結(jié) 37 參考文獻(xiàn) 37 第3章 模態(tài)分析 38 3.1 系統(tǒng)的模態(tài)表達(dá) 38 3.1.1 自由度與獨(dú)立坐標(biāo) 38 3.1.2 動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)參數(shù)表達(dá) 40 3.1.3 模態(tài)振動(dòng)表達(dá) 42 3.2 模態(tài)特性 43 3.2.1 模態(tài)的正交性 43 3.2.2 靜模態(tài)與剛體模態(tài) 46 3.2.3 模態(tài)振動(dòng)的求解方法 47 3.3 狀態(tài)空間模態(tài)分析 51 3.3.1 二階動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)的狀態(tài)空間模型 51 3.3.2 狀態(tài)空間模態(tài)求解 52 3.4 本章小結(jié) 53 參考文獻(xiàn) 53 第4章 典型振動(dòng)信號(hào)分析 54 4.1 時(shí)域信號(hào)分析 54 4.1.1 振動(dòng)信號(hào)的表示 54 4.1.2 信號(hào)幅度的概率密度表征 56 4.1.3 均值與方差 57 4.1.4 均方值與均方根值 57 4.1.5 偏斜度與峭度 58 4.1.6 自相關(guān)與互相關(guān) 58 4.1.7 時(shí)域同步平均 62 4.2 頻域信號(hào)分析 63 4.2.1 傅里葉積分變換 63 4.2.2 傅里葉級(jí)數(shù)展開(kāi) 64 4.2.3 離散傅里葉變換 65 4.2.4 三種傅里葉變換的關(guān)系 65 4.3 隨機(jī)信號(hào)分析 66 4.3.1 信號(hào)泄漏與窗函數(shù) 66 4.3.2 相干與譜密度 67 4.3.3 倒譜 69 4.3.4 包絡(luò)解調(diào)法 72 4.4 本章小結(jié) 75 參考文獻(xiàn) 75 第二部分 振動(dòng)測(cè)試方法與應(yīng)用 第5章 振動(dòng)測(cè)量中的運(yùn)動(dòng)與力/力矩傳感方法 79 5.1 振動(dòng)傳感器的機(jī)械接收原理 79 5.1.1 相對(duì)式機(jī)械接收原理 79 5.1.2 慣性式機(jī)械接收原理 80 5.2 運(yùn)動(dòng)傳感器 85 5.2.1 電磁感應(yīng)運(yùn)動(dòng)傳感器 85 5.2.2 電容運(yùn)動(dòng)傳感器 91 5.2.3 壓電加速度傳感器 94 5.2.4 壓阻加速度傳感器 99 5.3 力/力矩傳感器 99 5.3.1 應(yīng)變傳感器 100 5.3.2 應(yīng)變力矩傳感器 101 5.3.3 其他類型力矩傳感器 102 5.4 振動(dòng)傳感器的典型性能 104 5.5 本章小結(jié) 104 參考文獻(xiàn) 105 第6章 先進(jìn)振動(dòng)測(cè)量技術(shù) 106 6.1 全息干涉振動(dòng)測(cè)量 106 6.1.1 激光全息干涉基礎(chǔ) 106 6.1.2 時(shí)間平均全息干涉法與振型測(cè)量 107 6.2 激光多普勒振動(dòng)測(cè)量 110 6.2.1 激光多普勒測(cè)振原理 110 6.2.2 激光多普勒測(cè)振儀光學(xué)原理 111 6.2.3 Mach-Zehnder激光多普勒測(cè)振儀原理與應(yīng)用 114 6.3 數(shù)字散斑相關(guān)全場(chǎng)振動(dòng)測(cè)量 117 6.3.1 3D DIC方法測(cè)量振動(dòng)位移 118 6.3.2 測(cè)量應(yīng)用 121 6.4 基于相位的視頻運(yùn)動(dòng)放大的振動(dòng)測(cè)量 125 6.4.1 光流運(yùn)動(dòng)測(cè)量方法 125 6.4.2 基于相位的視頻運(yùn)動(dòng)放大（PVMM）算法 126 6.4.3 測(cè)量應(yīng)用 128 6.5 本章小結(jié) 129 參考文獻(xiàn) 129 第7章 振動(dòng)測(cè)試儀器系統(tǒng) 131 7.1 系統(tǒng)互聯(lián) 131 7.2 放大器 133 7.2.1 電壓、電流與功率放大器 133 7.2.2 儀用放大器 135 7.2.3 放大器性能 136 7.3 模擬濾波器 137 7.3.1 低通濾波器 137 7.3.2 高通濾波器 139 7.3.3 帶通濾波器 140 7.3.4 帶阻濾波器 141 7.4 調(diào)幅與解調(diào) 142 7.4.1 調(diào)幅 142 7.4.2 解調(diào) 144 7.5 數(shù)模轉(zhuǎn)換與模數(shù)轉(zhuǎn)換 144 7.5.1 數(shù)模轉(zhuǎn)換（DAC） 144 7.5.2 模數(shù)轉(zhuǎn)換（ADC） 147 7.5.3 ADC/DAC主要性能參數(shù) 149 7.6 壓電加速度測(cè)量系統(tǒng) 149 7.6.1 電壓放大器 149 7.6.2 電荷放大器 151 7.7 激振設(shè)備 152 7.7.1 激振設(shè)備性能指標(biāo) 152 7.7.2 振動(dòng)臺(tái) 154 7.7.3 模態(tài)激振器與力錘 155 7.8 本章小結(jié) 158 參考文獻(xiàn) 158 第8章 實(shí)驗(yàn)?zāi)�態(tài)分析與工作模態(tài)分析 159 8.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)�態(tài)分析的理論基礎(chǔ) 159 8.1.1 模態(tài)空間表達(dá)的傳遞函數(shù) 159 8.1.2 互易性定理 161 8.1.3 用于模型辨識(shí)的其他傳遞函數(shù)與頻率響應(yīng)函數(shù)表達(dá) 161 8.2 實(shí)驗(yàn)?zāi)�態(tài)分析原則 163 8.2.1 有效頻率響應(yīng)數(shù)據(jù)集的規(guī)劃與準(zhǔn)備 163 8.2.2 提取系統(tǒng)物理參數(shù)方法 164 8.3 傳遞函數(shù)的曲線擬合 165 8.3.1 曲線擬合問(wèn)題描述 165 8.3.2 單自由度曲線擬合方法 166 8.3.3 多自由度曲線擬合方法 169 8.3.4 通用頻域估計(jì)傳遞函數(shù) 170 8.3.5 留數(shù)提取 170 8.4 模態(tài)識(shí)別技術(shù) 170 8.4.1 集總函數(shù) 170 8.4.2 多變量模態(tài)指示函數(shù) 171 8.4.3 復(fù)模態(tài)指示函數(shù) 172 8.4.4 穩(wěn)態(tài)圖 173 8.5 工作模態(tài)分析 173 8.5.1 工作模態(tài)參數(shù)識(shí)別方法 174 8.5.2 工作模態(tài)參數(shù)辨識(shí)案例 177 8.6 工作振型分析 179 8.6.1 基本原理 179 8.6.2 使用MEscope進(jìn)行ODS FRF分析 179 8.7 實(shí)驗(yàn)?zāi)�態(tài)測(cè)試操作要點(diǎn) 180 8.7.1 力錘及錘頭配置的選擇 180 8.7.2 電磁激振器激勵(lì)信號(hào)及其窗函數(shù)的選擇 182 8.7.3 提取模態(tài)參數(shù)的驗(yàn)證方法 183 8.7.4 激振器的設(shè)置與安裝 184 8.8 本章小結(jié) 187 參考文獻(xiàn) 187 第9章 振動(dòng)測(cè)試應(yīng)用案例 188 9.1 扶手梯驅(qū)動(dòng)電機(jī)振動(dòng)測(cè)試 188 9.1.1 問(wèn)題描述與測(cè)試規(guī)劃 188 9.1.2 測(cè)試結(jié)果與分析 189 9.2 直升機(jī)尾傳動(dòng)軸振動(dòng)測(cè)試 193 9.2.1 問(wèn)題描述與測(cè)試規(guī)劃 193 9.2.2 振動(dòng)信號(hào)分析 194 9.3 錘激勵(lì)的實(shí)驗(yàn)?zāi)�態(tài)分析與工作模態(tài)分析 197 9.3.1 測(cè)試規(guī)劃 197 9.3.2 實(shí)驗(yàn)?zāi)�態(tài)分析與工作模態(tài)分析 198 9.4 激振器激勵(lì)的實(shí)驗(yàn)?zāi)�態(tài)分析 205 9.4.1 測(cè)試規(guī)劃 205 9.4.2 測(cè)試結(jié)果與分析 206 9.5 柔順納米定位平臺(tái)的頻率響應(yīng)測(cè)量與系統(tǒng)辨識(shí) 208 9.5.1 測(cè)試規(guī)劃 208 9.5.2 測(cè)試結(jié)果與分析 210 9.6 本章小結(jié) 211 參考文獻(xiàn) 212 彩圖