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机 械 工 业 出 版 社本书内容包括单自由度系统的自由振动和受迫振动及应用、多自由度系统模态分析方法及应用、多自由度系统子模型综合法、分析力学基础、连续系统的振动及其*解、非线性系统振动求解的几何方法和解析方法及工程应用。每章针对各个知识点均设有一定量的习题，以强化读者对相关内容的理解和掌握。

本书内容全面涵盖了工程中常用的振动相关理论，并包含了编者在长期实践中积累的大量工程应用案例，内容丰富，结构清晰，叙述简洁，术语规范，既可作为普通高等工科院校机械、汽车工程、结构工程、土木工程等相关专业本科生、研究生的教材，又可作为相关专业工程技术人员的参考书。

前言

第1章单自由度系统的振动1

1.1单自由度系统振动的微分方程2

1.2几种常见的单自由度振动系统3

1.3单自由度无阻尼系统的自由振动5

1.4用能量法建立系统振动微分方程6

1.5等效质量与等效刚度8

1.6计算系统固有频率的常用方法9

1.7有黏性阻尼系统的自由振动13

1.8单自由度系统在简谐激励下的受迫

振动16

1.9单自由度系统简谐激励下的振动理论

应用22

1.10一般周期激振的响应27

1.11非周期任意激振的响应30

1.12等效黏性阻尼34

1.13习题38

第2章多自由度系统振动的模态

分析法42

2.1多自由度系统的振动方程43

2.2固有频率和主振型54

2.3主坐标和正则坐标64

2.4多自由度系统的自由振动69

2.5多自由度系统的阻尼72

2.6多自由度系统的强迫振动74

2.7计算固有频率和主振型的一些近似

方法78

2.8轧钢机主传动系统扭转振动分析85

2.9调谐减振器90

2.10流体中的振动系统95

2.11矩阵迭代法100

2.12习题106

第3章子模型综合法111

3.1传递矩阵法112

3.2齿轮传动系统118

3.3梁的传递矩阵121

3.4重复结构的传递矩阵123

3.5差分方程127

3.6机电模拟129

3.7机械阻抗综合法134

3.8模态综合法143

3.9习题151

第4章分析力学基础155

4.1广义坐标156

4.2虚功原理158

4.3动能、势能和广义力161

4.4拉格朗日方程163

4.5刚架结构的振动167

4.6相合质量170

4.7习题175

第5章连续系统的振动及其

精确解178

5.1弦的横向振动179

5.2杆的纵向振动181

5.3轴的扭转振动183

5.4梁的弯曲振动186

5.5梁的转动惯量和剪切变形对弯曲

振动的影响189

5.6连续系统振型函数的正交性192

5.7连续系统的振型叠加法195

5.8受约束结构的主振型197

5.9振型加速度法201

5.10分量振型综合法203

5.11习题206

第6章非线性系统的振动212

6.1非线性系统振动的特点213

6.2相平面214

6.3保守系统215

6.4平衡的稳定性218

6.5等倾线法221

6.6增量法222

6.7求解非线性微分方程的摄动法225

6.8等价线性化法228

6.9迭代法231

6.10自激振动234

6.11工程中的自激振动236

6.12习题240

参考文献242

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前言

设备和结构的振动会产生巨大的动载荷，使设备和结构的服役寿命显著降低，同时也会影响产品的质量。但在实际工程中，也有许多应用振动来完成工作的设备，如振动筛等。无论是进行动力分析、环境调查（载荷谱预测等）还是质量检测（设备和结构的健康监测等），都需要对振动理论及应用方法有深入的了解。

本书主编从事机械振动的教学和科研工作40余年。本书素材源于多年教学科研实践所编写的讲义，编写过程中参阅了国内外相关的教材，进行了对比总结，取长补短，同时通过与学生交流、同行交流等，确定了本书的编写思想与大纲。此外，编者围绕本书内容进行了大量的教学研究，针对不同的教学内容和教学方法进行了教学实践。通过实践发现，本书的内容和相应的教学方法具有更好的教学效果，更适合机械、汽车工程、结构工程、土木工程等专业的本科生、研究生及工程技术人员。

全书共6章。第1章介绍了单自由度系统的轴振动、受迫振动及减振和隔振的方法。第2章介绍了多自由度系统振动的模态分析方法、动力减振及流固耦合系统的分析方法。第3章介绍了多自由度系统的子模型综合法，包括对链状系统的传递矩阵法、采用电路理论来分析机械和结构振动的机电模拟方法。第4章介绍了分析力学基础，采用拉格朗日方程，用能量和功等标量来描述振动系统，特别适用于工程中常见的机电液气耦合系统。第5章介绍了连续系统的振动及其精确解，并对受约束连续系统的求解进行了论述。第6章介绍了非线性系统振动的几何求解和解析求解方法，对工程中的自激振动进行了建模、分析并给出抑制对策。

本书的主要特点如下：

1）对理论推导的过程删繁就简，着重讲述工程案例解决方案，对于机械、汽车、结构、土木等工科专业学生来说，本书内容更加简洁，重点突出，更有针对性。

2）省去大篇幅的理论讲解，侧重理论与实际应用的结合，能够加速学生对理论的消化理解，并应用到实践中去解决实际问题。

3）在内容上贴近机械及结构工程应用，配合相关专业课的学习，能够使学生学以致用。

感谢宝武集团宝钢股份武汉钢铁有限公司、宝山钢铁有限公司等企业提供了大量的工程案例，使本书的理论内容能结合工程实际应用，使读者不仅能学习到振动的基本理论，而且可以增强读者运用基本理论来分析、解决工程实际问题的能力。

由于编者水平有限，书中难免有不当之处，恳请读者批评指正。可将意见和建议反馈至邮箱：liyourong@wusteducn。

编者