2016 年出版的第1 版《振動理論及工程應用》教材, 得到了國內(nèi)一些院校的選用, 在教學實踐中受到了廣大師生的歡迎和好評。同時我們也收到了一些很好的意見和建議, 為更好地滿足廣大讀者的需要, 我們又編寫了第2 版。
　　第2 版保持了第1 版的體系和風格, 通過對不同章節(jié)的選擇, 可供不同學時的課程使用。第2 版對全書的內(nèi)容做了必要的增刪和修改, 并修正了第1 版中的錯誤。在此次修訂中, 將彈性體的復雜振動調(diào)整為選修章節(jié), 以“ .” 表示, 在教學中, 不同的學校可以根據(jù)專業(yè)及學時的不同需要進行選取, 以擴展本版教材的使用范圍。為了更適于教師講授和學生自學, 配套出版了《振動理論及工程應用輔導與習題解答》。
　　在本版教材中, 主要進行了以下三方面的改進。
　　一、在本版教材中利用二維碼鏈接資源來實現(xiàn)“ 助教” 的功能, 這是傳統(tǒng)紙質(zhì)教材與移動網(wǎng)絡教學的有機結(jié)合, 從而實現(xiàn)了移動學習。教材中每一頁的頁碼處附有二維碼, 掃描二維碼可得到該頁的要點提示、動畫、解題思路、思考題、問答題等。例如: ①對主要知識點進行了要點提示。②有關例題和習題對應的振型動畫等。③為加深基本概念的理解, 在相應頁碼引入了思考題、判斷題、問答題和選擇題等, 所有題都是圍繞本章的基本概念展開。
　�、軐τ谳^難的習題, 提供該題的解題思路和方法提示。
　　二、在部分章節(jié)增加了實驗結(jié)果錄像( 視頻) , 例如: 懸臂梁的振型實驗、振型疊加法的驗證、車橋耦合模態(tài)分析( 傳遞函數(shù)法和自然環(huán)境法) 等。使讀者能從實驗中體會和理解重要概念。為了使讀者更深入了解振動的有關應用, 視頻中還添加了“ 中華文物龍洗現(xiàn)象” “ 中華文物編鐘現(xiàn)象” 等專家講座。
　　三、為了讀者自學方便, 并快速掌握章節(jié)的重點, 教材采取了雙色印刷, 對文字中的重點部分進行了標注。在結(jié)構(gòu)圖和機構(gòu)圖中對不同的構(gòu)件采用不同的顏色繪制, 使讀者更易理解和掌握。
　　以上三方面是本版教材的一次創(chuàng)新性的改進, 貫徹了移動學習和服務于學習者這一理念, 其中利用二維碼鏈接資源, 使概念形象化、圖形結(jié)構(gòu)立體化這一“ 助教” 功能得以實現(xiàn), 很好地彌補了傳統(tǒng)教材依靠文字和簡圖表達的局限性, 并且還可對書中的內(nèi)容進行擴展和深化。
　　第2 版的修訂工作和二維碼鏈接的資源主要是由劉習軍教授和張素俠副教授完成的。李想、施睿智、崔福將等同志參加了制圖和標注工作, 周安琪、陳勝利、陳迪、田沖、王正飛、簡正坤、李想等同志參加了審校等工作。教研室的部分教師參加了對修改內(nèi)容的討論。
　　本書雖經(jīng)多次修改, 但限于水平, 難免有錯誤和不妥之處, 望讀者不吝指正。
　　在教材中利用二維碼鏈接資源來進行輔助教學, 對我們來說, 還是首次嘗試, 難免有一些不盡如人意的地方。二維碼鏈接的內(nèi)容可以隨時進行升級、擴展和完善, 讀者如有任何寶貴的意見和建議, 可隨時聯(lián)系我們( lxijun@ tju.edu.cn 或ajiang2001@ sina.com) 進行修改,在此致謝。
　　編　者于天津大學
　　第1 版前言振動問題是近代物理學和科學技術眾多領域中的重要課題。隨著生產(chǎn)技術的發(fā)展, 動力結(jié)構(gòu)有向大型化、高速化、復雜化和輕量化發(fā)展的趨勢, 由此帶來的振動問題更為突出。振動理論在當今不僅作為基礎科學的一個重要分支, 而且正走向工程科學發(fā)展的道路, 它在機械、航空、航天、船舶、車輛、建筑和水利等工業(yè)技術部門中占有愈來愈重要的地位。
　　因此, 許多學校在力學、機械、航空、航天、船舶、車輛、建筑、土木和水利等專業(yè)開設了相關的振動理論課程, 并且在2013 年為適應工程建設的需要, 天津大學的國家資源共享課程“ 工程振動與測試” 在網(wǎng)上( http: / / www. icourses. cn/ coursestatic/ course_2244. html)免費公開了教學及實驗等全程錄像, 以便于大家以網(wǎng)絡形式學習, 為全程教育提供了平臺。
　　本書正是基于這一需求, 集成了振動的基本理論和工程應用兩大模塊, 它們相輔相成、融會貫通, 又獨立成章, 以利于讀者參考、查閱及自學。本書在編寫中本著由淺入深、通俗易懂的原則, 以務實為根本, 著重介紹了有關的基本概念和原理, 從而避免了煩瑣的數(shù)學推導。
　　它為工程技術人員的初學和應用創(chuàng)造了有利條件。
　　本書在編寫方法上, 一是確定了基本要求和學習重點, 加強了基本概念、基本理論和基本分析方法的應用; 二是適度加強了基本功訓練, 引導學習者首先掌握分析問題的方法和思路, 進而增強邏輯思維能力和解決問題的能力; 三是大膽地推陳出新, 提高起點, 結(jié)合工程實際闡述其原理, 使其易學易懂, 既反映了現(xiàn)代分析方法, 又解決了實際問題, 從而形成了本書的特色。
　　本書共10 章: 第1、2 章簡要介紹了振動的分類和頻譜分析的基本知識, 討論了求解單自由度系統(tǒng)的振動和固有頻率的幾種常用計算方法。第3、4 章重點討論了多自由度系統(tǒng)的振動理論, 兩自由度系統(tǒng)作為多自由度系統(tǒng)振動理論的過渡, 強化了多自由度系統(tǒng)中的基本概念和物理意義, 從而可較容易地理解多自由度系統(tǒng)振動的振型疊加法等現(xiàn)代的計算方法。
　　第5 章介紹了解決多自由度振動系統(tǒng)中行之有效的數(shù)值計算方法。第6、7 章介紹了彈性體系統(tǒng)的振動理論, 其中包括桿、梁等彈性體的復雜振動等內(nèi)容。第8 章介紹了解決工程問題行之有效的常用方法———有限元法, 并附有幾個工程實例。第9 章詳細論述了工程中的減振技術, 包括隔振、阻振、動力減振器和動力吸振器等技術。第10 章通過實例介紹了非線性振動理論的基本概念和近似解析法, 結(jié)合工程實例討論了各種方法的應用范圍及特點, 解釋了一些典型的非線性振動現(xiàn)象。本書除各章之中包含部分工程應用實例外, 還配有相應的習題、習題答案及附錄等。
　　本書是對多年課程講授的經(jīng)驗總結(jié), 是在天津大學出版社出版的《工程振動與測試技術》、高等教育出版社出版的《工程振動理論與測試技術》等教材的基礎上改編而成的, 對有關內(nèi)容進行了調(diào)整, 盡量保留了原教材的優(yōu)秀內(nèi)容和例題, 對減振技術及有限元章節(jié)增加了工程實例, 使之更加便于學習應用。對非線性振動章節(jié)進行了重新改寫, 使其物理意義更明確, 更容易接受。有關對工程振動概念詳細解釋及習題的解題技巧等方面的內(nèi)容, 放在《振動理論及工程應用輔導及習題解答》一書中。李欣業(yè)教授對本書進行了認真評閱, 提出第1 版前言�、酢×朔浅�寶貴的意見, 在此表示衷心的感謝。
　　本書由劉習軍、賈啟芬、張素俠編寫, 劉習軍負責統(tǒng)稿, 張素俠對有關的習題進行了選編, 黃元英、曹夢瀾、張纓、劉今朝、鐘順、李向東等同志參加了制圖和審校等工作。
　　本書可作為高等工科院校的工程振動理論課程的教材或教學參考書, 或供通過資源共享課進行自學的人員使用, 也可供從事機械、航空、航天、船舶、車輛、建筑和水利等的工程技術人員, 以及進行理論研究和實驗研究的有關工程技術人員參考。
　　限于水平, 書中錯誤與不妥之處在所難免, 懇請廣大同行及讀者指正。
　　編　者于天津大學