基本介紹
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
《模態分析與實驗》講授模態分析理論與模態試驗，介紹解析模態分析、實驗模態分析、數位訊號處理、模態參數識別、模型驗證、模態參數套用以及模型修正和預試驗分析等基本理論，旨在幫助讀者通過模態實驗分析了解結構的動力學特性，進而修改模型、最佳化設計，學會使用實驗模態分析的專用軟體程式和試驗設備。
《模態分析與實驗》可作為普通高等院校機械工程本科生的基礎平台課教材，也可作為機械工程、車輛工程等專業研究生的專業課教材，同時可供從事機械工程的科技工作者參考。
圖書目錄
第1章緒論1
1.1振動概論1
1.2振動問題的分類2
1.3周期振動的諧波分析3
1.4非周期振動與積分變換5
1.4.1傅氏變換的定義7
1.4.2傅氏積分定理7
1.5δ函式及其套用9
1.6模態分析的定義和分類10
習題和思考題11
第2章模態分析理論基礎12
2.1簡諧振動12
2.1.1簡諧振動的基本概念12
2.1.2簡諧振動的矢量表示法14
2.1.3簡諧振動的複數表示法15
2.2單自由度系統振動17
2.2.1黏性阻尼系統17
2.2.2結構阻尼系統22
2.3多自由度系統實模態分析24
2.3.1無阻尼系統24
2.3.2黏性比例阻尼系統28
2.3.3結構比例阻尼系統31
2.4多自由度系統復模態分析32
2.4.1一般黏性阻尼系統32
2.4.2一般結構阻尼系統38
2.5拉普拉斯變換及套用39
2.5.1拉普拉斯變換基本理論39
2.5.2單自由度系統44
2.5.3多自由度系統45
習題和思考題48
第3章時間歷程的測量50
3.1引言50
3.2試驗結構的支撐方式51
3.3激勵方式、激勵裝置和激勵信號53
3.3.1激勵方式53
3.3.2激勵裝置56
3.3.3激勵信號61
3.4測量系統74
3.4.1力感測器75
3.4.2運動感測器77
3.4.3感測器校準84
3.4.4電荷放大器86
3.4.5使用測量系統應注意的一些問題88
3.4.6測量系統與分析系統90
3.5激振器試驗和衝擊試驗94
3.5.1試驗設定94
3.5.2激勵95
3.5.3回響點95
3.5.4激振器試驗96
3.5.5衝擊試驗100
習題和思考題104
第4章動態測試後處理106
4.1引言106
4.2從無限長連續信號到有限長離散信號的實現過程106
4.3採樣、採樣定理和混頻現象108
4.4泄漏和窗函式111
4.4.1用於穩態信號的窗函式113
4.4.2用於瞬態信號的窗函式115
4.5離散傅立葉變換117
4.5.1由傅立葉變換推導離散傅立葉變換117
4.5.2由無限周期時間序列傅氏級數推導離散傅立葉變換119
4.6選帶分析技術120
4.7噪聲與平均技術122
4.7.1譜的線性平均123
4.7.2時間記錄的線平均123
4.7.3指數平均124
4.8噪聲對頻響函式估算形式的影響125
4.8.1隻有回響信號受到噪聲污染(輸出端噪聲影響)125
4.8.2隻有激勵信號受到噪聲污染(輸入端噪聲影響)126
4.8.3激勵和回響信號都受到噪聲污染(輸入、輸出端同時受噪聲影響)127
4.8.4頻響函式的無偏估計129
4.9動態測試後處理綜述130
習題和思考題131
第5章模態分析在工程中的套用132
5.1引言132
5.2模態分析在結構性能評價中的直接套用133
5.2.1繡花機模態分析133
5.2.2壓縮機殼體模態試驗分析134
5.2.3滾筒洗衣機工作模態分析139
5.2.4滾筒洗衣機運轉時振型分析140
5.3模態分析在故障診斷和狀態監測中的套用144
5.4模態分析在聲控中的套用146
習題和思考題147
第6章模態分析實驗149
6.1實驗設備149
6.2模態分析專用軟體程式套用介紹151
6.2.1LMS公司及其產品套用領域151
6.2.2LMSTest.Lab的優越性152
6.2.3LMSTest.Lab模態分析軟體套用簡介152
6.2.4錘擊法模態測試方法簡述155
6.3模態分析實驗設計155
6.3.1傳遞函式的測量實驗設計155
6.3.2振動結構的模態分析實驗設計158
6.4模態分析專用軟體套用實例158
6.4.1Impact錘擊法模態測試--錘擊激振懸臂樑實驗158
6.4.2SpectralTesting譜分析--橡膠墊的激振器模態實驗181
6.4.3齒輪模態實驗189
習題和思考題197
參考文獻198
少學時的“模態分析與實驗”是普通高等院校機械工程專業學生的重要課程，我們在為少學時“模態分析與實驗”選教材時發現，現有的教材內容繁多，主要適合研究生，且注重試驗模態分析，缺少理論基礎，缺少先進實驗內容、手段和軟體的介紹。為適應高校教改的趨勢，我們根據全面更新的模態分析與實驗課程教學內容和課程體系，有針對性地編寫適用於30學時左右的模態分析與實驗課程教材，為高等院校少學時模態分析與實驗課程的教學提供新的選擇。
本書共6章，分別為緒論、模態分析理論基礎、時間歷程的測量、動態測試後處理、模態分析在工程中的套用、模態分析實驗，主要介紹了解析模態分析、實驗模態分析、數位訊號處理、模態參數識別、模型驗證、模態參數套用以及模型修正和預試驗分析等內容。
本書語言精練，簡化公式推導，強調概念和公式、定理的套用。同時本書也介紹模態分析專用軟體程式，將套用例題結合新的工程套用實例，注重培養學生用本書知識解決工程實際問題的方法。書中含上機實踐內容，加強學生理論聯繫實際的能力。同時書中還提供了習題和思考題，便於讀者鞏固所學內容，學以致用。
在本書的編著過程中，得到了馮濤、劉斌、卜曉媛、李澤超、劉良寶、紀曉剛的大力協助，在此向他們深表感謝。
本書獲得“北京市屬高等學校人才強教計畫資助項目”資助（編號：PHR201106110) .
