本书全面、系统地介绍了所有现代设计和常规设计方法、数据、图表。全书共分常用资料，机械零部件与传动设计(一)、(二)，液压、气动、液力传动与控制，机械设计基础，现代设计方法及应用等6卷50篇。本单行本主要介绍机械振动和噪声的相关知识。内容包括：线性系统的振动，非线性振动和随机振动，机械系统的动态特性，机械振动的控制等。本书内容丰富，讲解深入浅出，具有很强的实用性。

本书是在前几版的基础上，吸收了近年来新的设计方法及最新国家标准，全面、系统地介绍了所有现代设计和常规设计方法、数据、图表。内容丰富，具有信息量大、标准新、取材广、规格全、常用结构多，并增加了许多国内外常用的新产品的结构、规格、选用范围，实用性强、查找方便等特点。

全书共分常用资料，机械零部件与传动设计(一)、(二)，液压、气动、液力传动与控制，机械设计基础，现代设计方法及应用等6卷50篇。

本单行本主要介绍机械振动和噪声的相关内容。

第26篇 机械振动和噪声

第1章 机械振动的基础资料

1 机械振动的类型

2 机械振动的表示方法

 2.1 振动的时间历程

 2.2 简谐振动的表示方法

 2.3 振动幅值的描述量

 2.4 振动的频谱

2.4.1 周期振动的频谱

2.4.2 非周期振动的频谱

3 机械振动系统的动力学模型

4 弹性元件的刚度

5 机械振动系统的阻尼系数

6 机械振动系统的固有频率

第2章 线性系统的振动

1 机械系统的自由振动

 1.1 单自由度振动系统

 1.2 多自由度振动系统

1.2.1 力方程

1.2.2 位移方程

1.2.3 固有频率和振型

1.2.4 坐标变换与模态参数

1.2.5 正则坐标

1.2.6 系统的自由振动

2 机械系统的受迫振动

 2.1 单自由度受迫振动系统

2.1.1 简谐激励引起的受迫

振动

2.1.2 非简谐周期性激励引起的

受迫振动

2.1.3 任意激励引起的受迫振动

 2.2 二自由度受迫振动系统

 2.3 无阻尼多自由度系统的受迫振

动

3 扭转振动

 3.1 扭转振动与直线振动的比较

 3.2 传递矩阵法

第3章 非线性振动和随机振动

1 非线性振动

 1.1 概述

1.1.1 非线性特性

1.1.2 非线性振动的物理特性

 1.2 求解非线性振动的常用方法

1.2.1 应用椭圆积分法求单摆诸元

的精确值

1.2.2 绘底法线法

1.2.3 小参数法

 1.3 自激振动

2 随机振动

第4章 机械系统的动态特性

1 机械系统对冲击的响应

 1.1 冲击的应力与应变

 1.2 无阻尼单自由度系统的响应

 1.3 有阻尼单自由度系统的响应

 1.4 多自由度系统及弹性体的响应

 1.5 冲击谱的作用及计算

1.5.1 冲击谱的绘制

1.5.2 典型冲击谱及其分析

2 轴系的临界转速

 2.1 临界转速的常用计算公式

2.1.1 两支承等直径轴的临界

转速

2.1.2 阶梯轴的临界转速

2.1.3 两支承单盘轴的临界转速

 2.2 用传递矩阵法计算临界转速

 2. 3影响临界转速的因素

2.3.1 支承刚度对临界转速的

影响

2.3.2 回转力矩的影响

2.3.3 联轴器对临界转速的影

响 

2.3.4 其他影响因素

 2.4 改变临界转速的措施

3 机械结构的动刚度

 3.1 动刚度的基本概念

 3.2 影响动刚度的主要参数

 3.3 动刚度的理论计算方法

3.3.1 子结构的动刚度

3.3.2 结构动力特性的综合

3.3.3 结构的总动刚度，

 3.4 动刚度的测试方法

 3.5 提高机械结构动刚度的措施

3.5.1 调整结构的频率比

3.5.2 提高结构的静刚度

3.5.3 改善结构的阻尼特性

4 结构动态优化设计原理

 4.1 基本概念

 4.2 确定动态优化准则

4.2.1 响应准则

4.2.2 模态准则

4.2.3 物理参数准则

4.2.4 综合准则

 4.3 选择结构系统的重分析法

4.3.1 结构小修改的重分析摄动

法

4.3.2 结构局部修改的重分析法

4.3.3 结构系统再设计中的灵敏 

度分析

 4.4 建立目标函数及约束条件

 4.5 动态优化设计

4.5.1 模态柔度的计算及分析

——查出需要改进的模态

4.5.2 计算系统中的能量分布

——查出结构中的薄弱

环节及浪费环节

4.5.3 改变设计变量——优化

结构中质量、刚度及阻尼

的配置

第5章 机械振动的控制

1 机器及其零部件的平衡

1.1 刚性回转体的平衡

1.1.1 回转体的动力分析

1.1.2 平衡精度

1.1.3 静平衡

1.1.4 刚性回转体的动平衡

1.2 柔性回转体的动平衡

1.2.1 柔性回转体的动力分析

1.2.2 柔性回转体的平衡方法

1.2.3 各类回转体的平衡方法

1.3 往复机械惯性力的平衡

1.3.1 曲柄滑块机构的惯性力

1.3.2 曲柄滑块机构惯性力的平衡

方法

2 阻尼减振

2.1 材料阻尼

2.2 扩散阻尼

2.3 相对运动阻尼

2.4 结构阻尼

2.5 附加阻尼

3 常用减振装置

3.1 阻振器

3.2 固体摩擦减振器

3.3 动力减振器

3.3.1 动力减振器的工作原理

3.3.2 无阻尼动力减振器

3.3.3 有阻尼动力减振器

3.3.4 主振系统的阻尼对动力减

振效果的影响

3.3.5 动力减振器(各种激励形

式及优化目标参数)的最

佳参数

3.3.6 随机振动的动力减振器

3.4 液体摩擦减振器

3.5 摆式减振器

3.6 冲击减振器

4 隔振原理及隔振设计

 4.1 隔振的分类

 4.2 隔振系统的特性

 4.3 单自由度隔振系统

4.3.1 刚性联接的粘性阻尼隔振

系统

4.3.2 刚性联接的库仑摩擦

(干摩擦)隔振系统

4.3.3 弹性联接的粘性阻尼隔振

系统

4.3.4 弹性联接的库仑阻尼隔振

系统

4.4 二自由度隔振系统

4.5 多自由度隔振系统

4.5.1 固有频率

4.5.2 主动隔振

4.5.3 被动隔振

 4.6 随机振动的隔离

4.6.1 评价随机隔振效果的指标

4.6.2 单自由度随机隔振系统

4.6.3 二自由度随机隔振系统

 4.7 冲击隔离

 4.7.1 冲击隔离原理

 4.7.2 冲击的被动隔离

 4.7.3 冲击的主动隔离

 4.7.4 阻尼对冲击隔离的影响

 4.8 隔振设计步骤

 4.9 常用隔振器及隔振材料

 4.10 隔振系数的参考标准

5 振动的主动控制

 5.1 主动控制的原理

 5.2 振动主动控制的类型

 5.3 主动控制系统的组成

 5.4 控制律的设计方法

 5.5 主控消振

5.5.1 谐波控制

5.5.2 结构响应主动控制

5.5.3 脉冲控制

 5.6 主控阻振

 5.7 主控吸振

5.7.1 惯性可调式动力吸振器

5.7.2 刚度可调式动力吸振器

5.7.3 主控式有阻尼动力吸振器

 5.8 主控隔振

5.8.1 全主控隔振

5.8.2 半主控隔振

5.8.3 主控隔振的作动器

6 允许振动量

 6.1 机械设备的允许振动量

 6.2 其他要求的允许振动量

第6章 机械振动的测试

1 振动的测量

 1.1 振动测量方法的分类

 1.2 周期振动的测量

1.2.1 典型的电测系统

1.2.2 振幅的测量

1.2.3 频率的测量

1.2.4 相位的测量

1.2.5 激振力的测量

 1.3 冲击的测量

1.3.1 测试量

1.3.2 冲击测量的特点和对

仪器的要求

1.3.3 典型的冲击测量系统

 1.4 随机振动的测量

1.4.1 测试量

1.4.2 测量系统及其对仪器的

要求

2 机械动力学系统振动特性的测试

 2.1 固有频率的测定

 2.2 振型的测定

 2.3 阻尼比的测定

 2.4 动力响应特性的测试

 2.5 模型试验

3 动力强度试验

 3.1 周期性振动试验

 3.2 随机振动试验

 3.3 冲击试验

4 测试装置

 4.1 传感器

4.1.1 电测法的常用传感器

4.1.2 传感器的选用原赙

 4.2 中间转换装置

 4.3 记录及显示仪器

 4.4 激振设备及简便的激振方法

 4.5 测试装置的校准及标定

5 信号分析及数据处理

5.1 信号的时域分析

5.2 信号的频域分析

5.3 模拟信号分析

5.4 数字信号分析

第7章 模态分析与参数识别

1 模态与模态参数

2 实模态分析

 2.1 比例阻尼系统

 2.2 系统的特征值与特征矢量

 2.3 模态的正交性

 2.4 模态矩阵与模态坐标

 2.5 模态方程

 2.6 模态参数表示的频响函数

3 复模态分析

 3.1 结构阻尼系统

 3.2 一般粘性阻尼系统

 3.3 复模态参数及其特征

4 模态参数频域识别法

 4.1 分量分析法

4.1.1 实频曲线与虚频曲线

4.1.2 模态参数的确定

 4.2 矢量分析法

4.2.1 导纳圆

4.2.2 模态参数的确定

 4.3 正交多项式拟合法

4.3.I JE交多项式

4.3.2 JE交多项式曲线拟合

4.3.3 模态参数的确定

 4.4 非线性优化识别法

4.4.1 目标函数

4.4.2 优化方法

4.4.3 模态参数的确定

 4.5 多参考点识别法

5 模态参数时域识别法

 5.1 ITD方法

5.1.1 建立特征矩阵方程

5.1.2 模态参数的确定

5.1.3 采样频率和测点设置

5.1.4 虚假模态的剔除

 5.2 最小二乘复指数法

5.2.1 复指数法的识别

5.2.2 最小二乘复指数法的识别

 5.3 时间序列分析法

5.3.1 时序模型

5.3.2 ARMA模型的主要特性

5.3.3 模态参数的识别

 5.4 特征系统实现算法(ERA法)

5.4.1 系统的状态方程及脉冲响应

矩阵

5.4.2 脉冲响应矩阵的最小实现

5.4.3 模态参数的确定

6 结构物理参数的修改与识别

 6.1 结构物理参数的修改

6.1.1 矩阵摄动法

6.1.2 优化方法

6.1.3 特征方程拟合法

 6.2 由模态参数识别物理参数

 6.3 由测试数据识别物理参数

6.3.1 应用传递函数矩阵

6.3.2 应用时域的输入、输出

数据

 6.4 结构参数识别的特征值反问题

 6.5 结构参数识别的微分方程反

问题

6.5.1 微分方程反问题的提法

6.5.2 微分方程反问题的求解

方法

7 动载荷识别与动力修改

 7.1 动载荷的识别

7.1.1 载荷识别的频域方法

7.1.2 载荷识别的时域方法

 7.2 结构动态特性的灵敏度分析

 7.3 结构动力修改

第8章 振动的利用

1 振动利用概述

1.1 振动利用的途径

 1.2 日常生活中的振动利用

 1.3 工程技术中的振动利用

 1.4 振动利用的方法步骤

2 利用振动的机械系统

 2.1 常用的激振器

 2.2 常用的振动系统

 2.3 振动系统的一般分析方法

3 振动系统中的物料

 3.1 物料运动学

3.1.1 物料的运动状态

3.1.2 物料的滑行运动

3.1.3 物料的抛掷运动

 3.2 物料的动力学

3.2.1 物料滑行运动时的结合质

量与当量阻尼

3.2.2 物料抛掷运动时的结合

质量与当量阻尼

3.2.3 弹性元件的结合质量与阻

尼

3.2.4 振动系统的计算质量、总

阻尼系数及功率消耗

4 常用的振动机械

 4.1 振动机械的分类

 4.1.1 按用途分类

 4.1.2 按驱动装置分类

 4.1.3 按动力学特性分类

 4.2 常用振动机械的计算

4.2.1 曲柄连杆式振动机械

4.2.2 惯性式振动机械

4.2.3 自同步式振动机械

4.2.4 电磁式振动机械

第9章 机械噪声及其评价

1 机械噪声的分类与特征

 1.1 起源不同的机械噪声

 1.2 强度变化不同的机械噪声

2 机械噪声的评价

 2.1 声强与声强级

 2.2 声压与声压级

 2.3 声功率与声功率级

 2.4 A计权声级

 2.5 A计权声功率级

 2.6 噪声评价数NR

 2.7 声级的综合

3 法规及标准

 3.1 保护听力的噪声标准

 3.2 语言干扰标准

 3.3 机械噪声标准

第10章 机械噪声的测量及噪声源识别

1 测量项目与测量仪器

 1.1 测量项目

 1.2 噪声测量系统

 1.3 声级计

 1.4 声强计及声强测量系统

2 测量方法

 2.1 声级计及传声器的校准

 2.2 A声级测量

 2.3 声功率测量

 2.4 声强测量

3 测量环境对测量结果的影响

4 机械噪声源的识别

第11章 常见机械噪声源特性及其控制

1 一般控制原则与控制方法

2 齿轮噪声及其控制

3 滚动轴承噪声及其控制

4 液压系统噪声及其控制

5 气体动力性噪声及其控制

 5.1 气体动力性噪声的基本声源

 5.2 气体动力性噪声的特性与控制

措施

第12章 消声装置及隔声设备

1 消声器

 1.1 消声器的分类与评价

 1.2 抗性消声器

 1.3 阻性消声器

2 隔声罩

 2.1 单层结构的隔声量

 2.2 双层结构的隔声量

 2.3 孔洞、缝隙对隔声量的影响

 2.4 隔声罩设计步骤与设计要点

 2.5 隔声罩降噪效果的评价

3 隔声屏

 3.1 隔声屏降噪量的计算

 3.2 设计与使用隔声屏时应注意的

问题

参考文献