本書從幫助船舶與海洋工程專業(yè)和動(dòng)力機(jī)械工程專業(yè)的大學(xué)生掌握振動(dòng)與噪聲控制基本理論出發(fā),系統(tǒng)地介紹了單自由度系統(tǒng)、二自由度系統(tǒng)、多自由度系統(tǒng)、振動(dòng)主動(dòng)控制技術(shù)、隔振與吸振裝置設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)振動(dòng)基礎(chǔ)、聲波波動(dòng)方程、聲源模型及聲場(chǎng)特性、機(jī)械噪聲控制基本原理等內(nèi)容。本書可作為普通高校相應(yīng)專業(yè)的教材,也可供從事相關(guān)工程的技術(shù)人員參考。
本書系統(tǒng)地介紹了單自由度系統(tǒng)、二自由度系統(tǒng)、多自由度系統(tǒng)、振動(dòng)主動(dòng)控制技術(shù)、隔振與吸振裝置設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)振動(dòng)基礎(chǔ)、聲波波動(dòng)方程、聲源模型及聲場(chǎng)特性、機(jī)械噪聲控制基本原理等內(nèi)容,有助于船舶與海洋工程專業(yè)和動(dòng)力機(jī)械工程專業(yè)的大學(xué)生掌握振動(dòng)與噪聲控制基本理論,本書可作為普通高校相應(yīng)專業(yè)的教材,也可供從事相關(guān)工程的技術(shù)人員參考。
前言降低動(dòng)力機(jī)械產(chǎn)品的振動(dòng)和噪聲,是開發(fā)現(xiàn)代高性能船舶面臨的重要課題。同時(shí),提高海軍艦艇尤其是潛艇的隱身性,對(duì)增強(qiáng)其作戰(zhàn)能力與生存能力具有重要作用。振動(dòng)與噪聲控制是高等院校中船舶與海洋工程專業(yè)及動(dòng)力機(jī)械工程專業(yè)的主干課程。現(xiàn)有的有關(guān)教材,大多側(cè)重介紹振動(dòng)的知識(shí),而對(duì)如何控制振動(dòng)介紹不多,對(duì)一些新的振動(dòng)分析工具較少提及。本書將振動(dòng)與噪聲基礎(chǔ)和控制理論結(jié)合起來(lái),并以振動(dòng)的主動(dòng)控制為對(duì)象,系統(tǒng)介紹了從振動(dòng)機(jī)理到控制的一整套方法。作為理論的應(yīng)用,本書還重點(diǎn)講述了船舶動(dòng)力裝置的隔振與吸振系統(tǒng)。通過(guò)一些例題分析,介紹了現(xiàn)代的計(jì)算技術(shù)如Matlab、Ansys等在振動(dòng)分析中的應(yīng)用。全書共9章。第1章介紹單自由度系統(tǒng);第2章介紹二自由度系統(tǒng);第3章介紹多自由度系統(tǒng);第4章介紹振動(dòng)主動(dòng)控制技術(shù);第5章介紹隔振與吸振裝置設(shè)計(jì);第6章介紹結(jié)構(gòu)振動(dòng)基礎(chǔ);第7章介紹聲波波動(dòng)方程;第8章介紹聲源模型及聲場(chǎng)特性;第9章介紹機(jī)械噪聲控制基本原理。本書由楊農(nóng)林擔(dān)任主編,楊昀參與了本書資料的收集、整理以及部分文稿的翻譯和審閱。本書可作為普通高校船舶與海洋工程和動(dòng)力機(jī)械工程等相關(guān)專業(yè)的教材,也可供從事相關(guān)工程的技術(shù)人員參考。本書在華中科技大學(xué)船舶與海洋工程學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)的大力支持下編寫而成,并承蒙多位同行的幫助,謹(jǐn)在此一并表示謝意。限于編者的學(xué)識(shí)和水平,加上振動(dòng)與噪聲控制技術(shù)的不斷發(fā)展,書中疏漏和不妥之處在所難免,敬請(qǐng)讀者批評(píng)指正。編者2018年6月
第1章單自由度系統(tǒng)(1)
1.1單自由度系統(tǒng)自由振動(dòng)(1)
1.2單自由度系統(tǒng)受迫振動(dòng)(5)
1.3傳遞函數(shù)和頻率響應(yīng)函數(shù)(13)
1.4復(fù)數(shù)表示法和系統(tǒng)的阻尼比(17)
1.5振動(dòng)的設(shè)計(jì)與控制(18)
1.6單自由度PID控制(20)
1.7帶有前置補(bǔ)償器的跟蹤控制系統(tǒng)(24)
1.8單自由度系統(tǒng)狀態(tài)空間方程(25)
1.9穩(wěn)定性(26)
思考題(28)
第2章二自由度系統(tǒng)(29)
2.1二自由度系統(tǒng)自由振動(dòng)(29)
2.2二自由度系統(tǒng)受迫振動(dòng)(38)
思考題(41)
第3章多自由度系統(tǒng)(42)
3.1解耦條件與模態(tài)分析法(42)
3.2無(wú)阻尼系統(tǒng)頻率響應(yīng)函數(shù)(45)
3.3無(wú)阻尼系統(tǒng)脈沖響應(yīng)函數(shù)(46)
3.4黏性比例阻尼系統(tǒng)模態(tài)分析(46)
3.5黏性阻尼系統(tǒng)的頻率響應(yīng)函數(shù)和脈沖響應(yīng)函數(shù)(48)
3.6振動(dòng)系統(tǒng)分類(48)
3.7多自由度系統(tǒng)振動(dòng)分析的狀態(tài)空間法(50)
3.8振動(dòng)響應(yīng)狀態(tài)空間表示(50)
思考題(52)
第4章振動(dòng)主動(dòng)控制技術(shù)(53)
4.1振動(dòng)的被動(dòng)控制與主動(dòng)控制(53)
4.2作動(dòng)器(54)
4.3控制律設(shè)計(jì)方法(57)
思考題(62)
第5章隔振與吸振裝置設(shè)計(jì)(63)
5.1單層隔振系統(tǒng)(63)
5.2雙層隔振系統(tǒng)(65)
5.3振動(dòng)主動(dòng)控制的應(yīng)用(66)
思考題(71)
第6章結(jié)構(gòu)振動(dòng)基礎(chǔ)(72)
6.1桿的縱向振動(dòng)(72)
6.2軸的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)(75)
6.3梁的橫向振動(dòng)(77)
6.4薄板的橫向振動(dòng)(83)
思考題(89)
第7章聲波波動(dòng)方程(90)
7.1理想流體中的聲波方程(90)
7.2聲場(chǎng)描述(97)
思考題(105)
第8章聲源模型及聲場(chǎng)特性(106)
8.1聲源模型(106)
8.2自由場(chǎng)中的聲傳播(109)
8.3封閉空間聲場(chǎng)(111)
思考題(118)
第9章機(jī)械噪聲控制基本原理(119)
9.1機(jī)械噪聲(119)
9.2聲強(qiáng)法噪聲源識(shí)別(120)
9.3機(jī)械噪聲源控制概述(123)
9.4吸聲減噪(125)
9.5隔聲原理(127)
9.6消聲器(134)
9.7阻尼減振降噪(139)
思考題(142)
主要參考文獻(xiàn)(144)a