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本书着重介绍机械振动与噪声学的基本概念和解决机械振动噪声问题的基本方法，主要内容包括离散系统振动微分方程的建立，线性离散系统自由振动和受迫振动理论及应用，规则梁和板的自由振动，机械噪声控制的声学基础，以及机械噪声的测量、评价与控制。

目录

第1章 绪论 1

1.1 机械振动概述 1

1.1.1 机械振动的基本概念及研究目的 1

1.1.2 机械振动的分类 1

1.1.3 机械振动问题及解决方法 2

1.2 振动运动学 3

1.2.1 简谐振动 3

1.2.2 简谐振动的叠加 4

1.2.3 任意周期振动的谐波分析 5

1.3 机械噪声概述 6

1.3.1 声音与声波 6

1.3.2 机械噪声及其分类 7

1.3.3 机械噪声的控制方法 7

1.4 单位制 8

习题 9

第2章 离散系统的振动微分方程 10

2.1 实际系统离散化的力学模型 10

2.1.1 实际系统的离散化 10

2.1.2 离散化的力学模型 11

2.2 力学基础 13

2.2.1 自由度和广义坐标 13

2.2.2 动力学的基本原理 14

2.3 振动微分方程的建立 16

2.3.1 单自由度系统 16

2.3.2 等效系统 21

2.3.3 多自由度系统 26

2.4 振动微分方程的一般形式 33

习题 33

第3章 线性离散系统的自由振动 36

3.1 数学基础 36

3.1.1 二阶齐次常系数线性微分方程的解 36

3.1.2 二阶齐次常系数线性微分方程组的特征值 36

3.1.3 矩阵基础 37

3.2 单自由度系统 40

3.2.1 无阻尼系统的振动特性 40

3.2.2 具有黏性阻尼系统的振动特性 43

3.2.3 带摩擦(库仑)阻尼的系统 46

3.3 二自由度系统 49

3.3.1 无阻尼系统振动微分方程组的解 49

3.3.2 无阻尼系统振动特性 51

3.3.3 坐标的耦合和主坐标 54

3.3.4 特殊系统 57

3.3.5 有阻尼系统 60

3.4 多自由度系统 63

3.4.1 无阻尼系统振动微分方程组的解 63

3.4.2 无阻尼系统振动特性 65

3.4.3 基频估算 66

习题 69

第4章 线性离散系统的受迫振动 71

4.1 数学基础 71

4.1.1 二阶非齐次常系数线性微分方程的解 71

4.1.2 二阶非齐次常系数线性微分方程组的解 72

4.1.3 拉普拉斯变换 74

4.2 单自由度系统 76

4.2.1 简谐激励的响应 76

4.2.2 实际系统的阻尼 83

4.2.3 周期激励的响应 86

4.2.4 瞬态激励的响应 88

4.2.5 拉普拉斯变换法 92

4.3 二自由度系统 94

4.3.1 无阻尼系统对简谐激励的响应 95

4.3.2 无阻尼系统振动特性 96

4.4 多自由度系统 97

4.4.1 无阻尼系统对简谐激励的响应(直接法) 97

4.4.2 阻尼系统对简谐激励的响应(模态法) 98

习题 100

第5章 离散系统振动理论的应用 103

5.1 单自由度系统阻尼比和固有频率的确定 103

5.1.1 利用系统自由振动特性 103

5.1.2 应用系统受迫振动理论 105

5.2 旋转失衡 108

5.3 旋转轴的临界转速 110

5.4 隔振原理 112

5.4.1 力传递率 112

5.4.2 位移传递率 113

5.5 动力吸振器 115

5.5.1 无阻尼动力吸振器 115

5.5.2 阻尼动力吸振器 118

5.6 振动控制 121

习题 122

第6章 连续系统 124

6.1 杆的纵向振动 124

6.1.1 运动微分方程 124

6.1.2 微分方程的解 125

6.2 轴的扭转振动 128

6.2.1 运动微分方程 128

6.2.2 微分方程的解 128

6.3 梁的横向振动 130

6.3.1 运动微分方程 130

6.3.2 微分方程的解 131

6.3.3 主振型的正交性 133

6.3.4 剪切变形与转动惯量的影响 134

6.4 薄板的横向振动 136

6.4.1 薄板振动微分方程 136

6.4.2 矩形板振动 139

习题 140

第7章 机械噪声控制的声学基础 142

7.1 声波波动方程 142

7.1.1 基本概念 142

7.1.2 三个基本方程 143

7.1.3 声波波动方程 145

7.2 声源与声场 145

7.2.1 声场与声源的度量 146

7.2.2 平面波声场 147

7.2.3 球面波声场 148

7.2.4 多声源声场 150

7.3 声波的传播 152

7.3.1 声速 152

7.3.2 声阻抗率与媒质特性阻抗 153

7.3.3 平面声波的反射和透射 153

7.3.4 声波的扩散 155

7.4 声波在管中的传播 156

7.4.1 有限长度均匀管 157

7.4.2 突变截面管 158

7.4.3 有旁支的管 159

7.4.4 声传输线阻抗转移公式 160

7.5 室内声场 161

7.5.1 波动理论与简正频率分布 161

7.5.2 吸声系数与房间吸声量 162

7.5.3 扩散声场及平均自由程 164

7.5.4 室内混响和混响时间 165

7.5.5 室内稳态声场 166

习题 167

第8章 机械噪声的测量与评价 170

8.1 噪声的度量与分析 170

8.1.1 噪声的度量 170

8.1.2 噪声的频谱分析 172

8.2 噪声的测量 174

8.2.1 声压测量 174

8.2.2 声强测量 176

8.3 消声室和混响室 180

8.3.1 消声室 180

8.3.2 混响室 180

8.4 噪声的评价及控制的标准 181

8.4.1 人耳等响曲线 181

8.4.2 噪声的主观评价指标 182

8.4.3 噪声的危害 184

8.4.4 噪声控制的标准 186

习题 187

第9章 机械噪声控制技术 189

9.1 噪声源识别与控制 189

9.1.1 噪声源识别 189

9.1.2 机械噪声源控制 193

9.2 吸声降噪 195

9.2.1 多孔吸声材料 195

9.2.2 吸声结构 197

9.2.3 吸声降噪量计算 200

9.3 隔声 200

9.3.1 单层均质薄板的隔声性能 201

9.3.2 双层结构及组合结构的隔声性能 203

9.3.3 隔声罩 204

9.3.4 声屏障 205

9.4 消声器 207

9.4.1 阻性消声器 207

9.4.2 抗性消声器 209

9.4.3 微穿孔板消声器 211

9.5 阻尼减振降噪 212

9.5.1 阻尼与阻尼结构 212

9.5.2 阻尼减振降噪的应用 214

9.6 噪声主动控制 215

习题 216

参考文献 217

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书籍介绍

本书着重介绍机械振动与噪声学的基本概念和解决机械振动噪声问题的基本方法，主要内容包括离散系统振动微分方程的建立，线性离散系统自由振动和受迫振动理论及应用，规则梁和板的自由振动，机械噪声控制的声学基础，以及机械噪声的测量、评价与控制。