本书主要总结和阐述了集中参数和分布参数力学系统的振动防护理论,介绍了一系列相关的基本概念和振动防护问题的各种求解方法,井讨论了这些方法的优缺点及其适合的应用领域。
在现代工程技术领域中,如何降低各类机械装备的振动水平是一个极为重要的问题。抑制有害振动的量级有利于保证产品的功能得以正常发挥,从而增强其可靠性,并可以减少对操作人员的有害影响,这也是振动抑制技术具有深远意义的主要原因。一般地,我们将能够用于抑制振动的方法和手段统称为振动防护技术。
振动防护在众多领域中都是非常必要的,其防护对象包括工程结构、制造装备、飞行器、船舶以及运载平台上的各类装置等。无论防护对象怎样变化,振动防护技术的基本途径、核心概念和主要方法都是一致的。现代振动防护理论具有非常宽广的内涵,涉及大量的思想、概念和方法,它们主要建立在一般振动理论、结构理论和控制理论所给出的基本原理和方法基础之上,并广泛采用了微分方程理论和复数分析理论。
本书对振动防护问题进行了较为系统而全面的阐述,并将其划分为三个主要方面:被动式振动防护、参数式振动防护和主动式振动防护。
被动式振动防护是指仅通过被动元件来抑制振动的水平,防护过程的实现不需要外部提供能量源。一般而言,现有的被动式振动防护主要包括了三个不同的途径:振动隔离(隔振)、阻尼减振(消振)和动力吸振(吸振)。在这一方面的防护理论中,通常会涉及线性和非线性振动理论,因此也常常需要利用这些理论框架中所给出的一些概念与方法。
在机械系统的振动防护中还存在另一种方法,即内部振动防护。这种方法主要通过改变系统的相关参数来实现减振这一目的。本书中将这一防护类型称为参数式振动防护,其核心问题在于确定合适的系统参数,使得所期望的振动水平得以降低。参数式振动防护理论主要建立在Shchipanov-Luzin不变性原理这一基础上,并需要借助线性微分方程理论进行分析。
主动式振动防护是通过引入额外的能量源来实现振动抑制,其核心问题是根据系统的当前状态来确定所需附加的外部控制量。□□主动振动防护理论是建立在Pontryagin原理和Krein矩量方法基础上的,利用这些方法我们能够针对不同类型的约束条件进行相应的分析。
绪论
0.1 振动源和振动防护对象
0.2 机械载荷及其对物体和人员的影响
0.3 振动防护对象的动力学模型
0.4 振动防护方法
0.5 振动抑制效果的评价
0.6 频谱:线性尺度、对数尺度和分贝
供思考的一些问题
参考文献
□□部分 被动振动防护
□□章 单自由度和多自由度系统的振动隔离
1.1 振动防护系统的原理图
1.2 线性黏性系统——简谐激励和振动防护的性能指标
1.2.1 振动防护系统的□简力学模型
1.2.2 力激励——动力放大率和传递率
1.2.3 运动激励——过载振动系数和相对位移
1.3 复数幅值方法
1.3.1 简谐量的矢量描述
1.3.2 单轴隔振器
1.3.3 阿甘特图
1.3.4 两自由度系统
1.4 线性单轴振动防护系统
1.4.1 阻尼器与弹性悬挂的串联——传递系数
1.4.2 隔振器的简化
1.4.3 不可简化的隔振器形式
1.4.4 特殊类型的隔振器
1.5 准零刚度型振动防护系统
供思考的一些问题
参考文献
第2章 集中参数系统的力学两端网络
2.1 机电类比与对偶电路
2.2 力学网络的主要概念
2.2.1 简谐力的矢量描述
2.2.2 运动学特性
2.2.3 被动元件的阻抗和导纳
2.3 两端网络的构建
2.3.1 一个简单隔振器对应的两端力学网络
2.3.2 两级振动防护系统
2.3.3 复杂的动力学系统及其共面网络
2.4 力学网络理论
2.4.1 力学元件的组合
2.4.2 基尔霍夫定律
2.4.3 互易定理
2.4.4 叠加原理
2.5 一个□简单的单向m-k-b隔振器
2.5.1 力激励
2.5.2 运动激励
2.6 复杂的单向m-k-b隔振器
2.6.1 带有弹性悬挂的隔振器
2.6.2 两级振动防护系统
供思考的一些问题
参考文献
第3章 混合系统的力学两端网络和多端网络
……
第2部分 主动振动防护
第3部分 冲击和瞬态振动
第4部分 若干特定主题