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| 內容簡介： |
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本书从机械振动学的基本理论知识入手，采用“应用案例 MATLAB”模式，介绍了机械振动分析的数字化计算、设计和MATLAB App Designer 仿真应用等内容。全书分为4章，涵盖单自由度线性系统振动分析MATLAB App 仿真、多自由度线性系统振动分析MATLAB App 仿真、随机激励下线性系统振动分析MATLAB App 仿真及机械振动应用案例MATLAB App 仿真。书中给出了每个机械振动应用案例的MATLAB App Designer 源程序，并对每个源程序进行了详细的解释。本书可供机械工程、航空航天、水利、能源与动力等领域工程技术人员学习使用，也可作为高等院校相关专业师生的参考书。
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| 關於作者： |
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陆爽，浙江师范大学教授，公派德国布伦瑞克工业大学访问学者、吉林大学机械设计及理论工学博士。曾任全国高等院校工程应用技术教师大赛专家委员会委员，吉林省高等教育学会专家、中国机械工业教育协会机电类工程训练教学委员会委员、全国独立学院机械类专业教育教学论坛组委会副主任、全国高校机械工程测试技术研究会常务理事、全国三维数字化大赛工业工程组专家、浙江省高等教育学会金工专业委员会常务委员、浙江省工程训练大赛专家组专家。历任浙江师范大学工学院副院长、浙江师范大学行知学院副院长。主讲课程：机电传动控制技术、机械测试技术基础、机械控制工程基础、机械振动分析基础、MATLABGUI数字化设计等。
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| 目錄：
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第1章 单自由度线性系统振动分析MATLAB App 仿真 001
1.1 单自由度线性系统自由振动 003
1.1.1 无阻尼自由振动系统 003
1.1.2 无阻尼自由振动系统MATLAB App 仿真 005
1.1.3 有阻尼自由振动系统 008
1.1.4 有阻尼自由振动系统MATLAB App 仿真 010
1.2 单自由度有阻尼线性系统强迫振动 012
1.2.1 简谐激励振动系统 012
1.2.2 简谐激励振动系统响应MATLAB App 仿真 015
1.2.3 简谐力激励下振动系统响应的幅频和相频特性MATLAB App 仿真 019
1.2.4 基础简谐运动引起振动系统响应的幅频特性MATLAB App 仿真 021
1.2.5 脉冲激励振动系统 024
1.2.6 脉冲激励振动系统响应MATLAB App 仿真 025
1.2.7 周期激励强迫振动系统数值求解方法 027
1.2.8 周期激励强迫振动系统响应MATLAB App 仿真 028
第2章 多自由度线性系统振动分析MATLAB App 仿真 032
2.1 两自由度线性振动系统 033
2.1.1 两自由度线性振动系统微分方程 034
2.1.2 两自由度无阻尼线性自由振动系统 037
2.1.3 两自由度无阻尼线性自由振动系统MATLAB App 仿真 043
2.1.4 两自由度有阻尼线性自由振动系统 047
2.1.5 两自由度有阻尼线性自由振动系统MATLAB App 仿真 049
2.1.6 两自由度振动系统简谐激励下强迫振动 052
2.1.7 两自由度振动系统简谐激励下强迫振动MATLAB App 仿真 053
2.1.8 两自由度系统传递函数法求解脉冲和阶跃响应MATLAB App 仿真 057
2.2 多自由度线性振动系统 059
2.2.1 多自由度线性振动系统微分方程的模态分析 060
2.2.2 多自由度无阻尼系统自然频率和模态振型MATLAB App 仿真 063
2.2.3 多自由度有阻尼振动系统简谐激励下强迫振动分析 066
2.2.4 多自由度振动系统简谐激励下强迫振动响应MATLAB App 仿真 068
2.2.5 多自由度振动系统简谐激励下强迫振动的频率响应分析 071
2.2.6 多自由度振动系统简谐激励下强迫振动的频率响应MATLAB App 仿真 072
2.2.7 多自由度振动系统的状态方程分析方法 075
2.2.8 多自由度振动系统状态方程时间响应MATLAB App 仿真 076
第3章 随机激励下线性系统振动分析MATLAB App 仿真 079
3.1 随机过程统计参数的基本概念 080
3.1.1 随机过程基本统计参数 080
3.1.2 正弦加随机噪声信号自相关函数MATLAB App 仿真 083
3.1.3 各态历经过程限带白噪声自相关函数MATLAB App 仿真 084
3.2 单自由度线性系统对随机过程的响应 086
3.2.1 单自由度线性系统的随机输入、输出之间的关系 086
3.2.2 单自由度线性系统对白噪声激励响应MATLAB App 仿真 087
3.3 车辆悬架系统对路面随机输入响应的均方根值 091
3.3.1 路面速度功率谱密度函数 091
3.3.2 两自由度悬架系统路面随机输入响应均方根值MATLAB App 仿真 091
第4章 机械振动应用案例MATLAB App 仿真 094
4.1 金属切削机床加工自激振动分析与MATLAB App 仿真 094
4.1.1 机床切削加工自激振动理论 094
4.1.2 机床切削加工自激振动稳定性图MATLAB App 仿真 096
4.2 动力吸振器分析与MATLAB App 仿真 097
4.2.1 主系统无阻尼的无阻尼动力吸振器系统理论 098
4.2.2 主系统无阻尼的有阻尼动力吸振器系统理论 100
4.2.3 主系统无阻尼的有阻尼动力吸振器系统MATLAB App 仿真 102
4.2.4 主系统有阻尼的有阻尼动力吸振器系统理论 104
4.2.5 主系统有阻尼的有阻尼动力吸振器系统MATLAB App 仿真 105
4.2.6 主系统有阻尼的有阻尼动力吸振器系统参数优化设计 106
4.2.7 主系统有阻尼的有阻尼动力吸振器系统参数优化MATLAB App 仿真 108
4.2.8 三自由度线性动力吸振器系统优化设计理论 115
4.2.9 三自由度线性动力吸振器系统优化设计频率响应MATLAB App 仿真 118
4.3 两自由度车辆悬架系统分析与MATLAB App 仿真 122
4.3.1 两自由度车辆悬架系统运动微分方程 123
4.3.2 两自由度车辆悬架系统幅频特性MATLAB App 仿真 124
4.3.3 两自由度车辆悬架系统脉冲响应MATLAB App 仿真 127
4.4 四自由度车辆悬架系统分析与MATLAB App 仿真 128
4.4.1 四自由度车辆悬架系统运动微分方程 129
4.4.2 四自由度车辆悬架系统模态参数MATLAB App 仿真 131
4.4.3 四自由度车辆悬架系统幅频特性MATLAB App 仿真 134
4.5 七自由度车辆悬架系统分析与MATLAB App 仿真 138
4.5.1 七自由度车辆悬架系统运动微分方程 139
4.5.2 七自由度车辆悬架系统模态参数MATLAB App 仿真 141
4.5.3 七自由度车辆悬架系统幅频特性MATLAB App 仿真 145
4.6 曲轴磨床系统振动分析与MATLAB App 仿真 150
4.6.1 七自由度曲轴磨床系统运动微分方程 151
4.6.2 七自由度曲轴磨床系统模态参数MATLAB App 仿真 156
4.6.3 七自由度曲轴磨床系统幅频特性MATLAB App 仿真 163
参考文献 172
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| 內容試閱：
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随着数字化和智能化制造的发展，工程问题数字化设计方法深入到每一个专业领域。比如学习机械振动理论的学生必须在数字化制造方面具备一定的功底，即具备对所学专业理论知识的数字化设计、数字化计算和数字化仿真能力。具备了这些数字化能力，也就具备了在未来职场的竞争力。MATLAB/Simulink 拥有上百个面向不同专业领域的工具箱，是集科学与工程的数值和符号计算、数据验证测试、实验仿真和工程优化等于一体的大型综合科学与技术应用工具软件，目前已经被广泛应用于高等院校理工科专业的科学计算、工程设计和实验仿真。同时该软件也是学生和教师、科研人员和工程技术人员探索先进科学技术并且将其深度融合于科技应用创新实践中的工具软件之一。
振动分析理论是智能制造、机械工程、航空航天、水利工程、能源与动力工程、交通工程和土木工程等领域重要的专业基础理论，同时也是应用性极强的学科理论。随着工业产品向高、精、尖方向发展，机械结构的振动问题日益突出，成为产品设计中必须考虑的问题，这就要求工程师应当具备机械振动基本知识。然而理解和掌握机械振动的基本概念、基本理论和应用方法需要以高等数学、工程数学、理论力学、材料力学和控制工程等多种学科知识为基础，且这些综合知识对于学生而言是不容易理解和掌握的。特别是在遇到具体的振动分析问题时常常感到无从下手，建立振动运动微分方程后手工计算又相当烦琐且物理直观性较差，甚至在某些复杂情况下手工计算根本无法完成。
笔者从事高等教育工作几十年，面对教学改革中理论课学时日益减少、实验课仪器设备日益更新等条件限制问题，一直倡导以MATLAB为主要教学辅助工具，将其用于解决课程学习中科学计算、工程设计与实验仿真的问题。实践证明，采用“应用案例 MATLAB”模式，不但可以帮助学生用软件计算机械振动分析案例，而且可以用MATLAB实现数字化设计、计算和仿真。学生在课程学习过程中可以建立一整套基于MATLAB的数字化设计、计算和仿真的数字系统。
本书强调机械振动分析的数字化计算、设计和MATLAB App Designer仿真技术的应用，特别是采用MATLAB App Designer 交互式振动设计仿真的内容，在目前国内出版的机械振动理论分析类著作或教材中鲜有涉及。MATLAB App Designer入门容易却难以精通，而通过应用案例进行学习是快速理解和掌握机械振动理论及应用、掌握MATLAB AppDesigner直观交互仿真设计的最佳方法。
本书结合笔者多年来在机械振动方面的科研实践、教学实践积累的应用案例撰写而成。本书共分4章，第1~3章分别介绍单自由度线性系统振动分析、多自由度线性系统振动分析、随机激励下线性系统振动分析，第4章重点介绍机械振动应用案例。另外，书中各章都安排了针对具体问题的机械振动应用案例的MATLAB App应用仿真详解，特别在第4章中涉及了金属切削机床加工颤振、动力吸振器、车辆悬架振动和曲轴磨床振动四个领域，详解了这些领域中的应用案例并给出了MATLAB App Designer 设计仿真结果的全部源程序和详细的编程指导。
纵观本书，其突出特色是：重点突出、层次明晰、简明精练、淡化理论、案例实用、编程精细、学以致用、易于借鉴、振动MATLAB App国内鲜有。
本书可以作为有关工程技术人员的设计参考资料，也可以作为高等院校智能制造工程、机械工程、航空航天工程、水利工程、能源与动力工程、交通工程和土木工程等相关专业师生的振动分析参考资料，使读者具备机械振动分析数字化计算、设计与仿真能力。
在本书的编撰过程中，笔者参考和借鉴了国内外著作、教材与文献资料，在此谨向这些精品资料的作者表示由衷的敬意和衷心的感谢! 同时，感谢浙江师范大学行知学院工学院李新辉老师为本书绘制了部分图形。
由于笔者水平有限，书中疏漏之处在所难免，恳请各方面专家和读者不吝赐教。
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