振動理論及應用（第5版） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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William T.Thomson 等 著

圖書標籤:

• 振動理論
• 機械振動
• 結構動力學
• 振動分析
• 模態分析
• 有限元分析
• 工程力學
• 機械工程
• 應用數學
• 物理學

出版社： 清华大学出版社

ISBN：9787302121374

版次：5

商品编码：11792816

品牌：清华大学

包装：平装

开本：16开

出版时间：2005-12-01

用纸：胶版纸

內容簡介

　　《振動理論及應用（第5版）》是振動理論的典型教材之一，以講述綫性振動理論為主，從單自由度、多自由度到連續體，從自由振動到強迫振動（包括無阻尼和有阻尼情況），從間諧激勵、衝擊激勵到一般激勵，最後兩章還介紹瞭隨機振動和非綫性振動，內容豐富、敘述清晰、例題和習題與工程應用相結閤，是一本在國外受到普遍贊賞的暢銷教材，至今已經齣到第5版。 利用計算機分析多自由度、復雜結構係統動力響應的數值分析方法已經成為解決工程振動問題必不可少的重要手段，在這方麵本書為讀者打下瞭堅實的理論基礎。第5版更加強瞭學生利用MATLAB等軟件求解工程振動問題能力的訓練。 本書內容與我國多學時振動理論課程的教學要求相近，可以作為力學、汽車等專業本科生和工科專業研究生振動理論課程的外文教材或參考書，也可供有關工程設計人員和研究人員參考

前言/序言

前言　

振動理論在機械、土木、航空航天、交通、能源等眾多工程領域均有重要的應用。本書是振動理論的典型教材之一，以講述綫性振動理論為主，最後兩章介紹隨機振動和非綫性振動。

　　本書敘述清晰、內容豐富、例題和習題與工程應用相結閤，是一本在國外受到普遍贊賞的暢銷教材，至今已經齣到第5版。第5版加強瞭計算機解法在振動分析中的應用，訓練學生利用MATLAB等軟件求解振動問題的能力。同時完善瞭關於拉格朗日方程的教學內容。

　　全書共分14章、7個附錄。第1章“振動運動”，講述簡諧運動、周期運動的特性和參數。第2章“自由度振動”，講述無阻尼和有阻尼單自由度係統的自由振動，應用能量法、瑞利法和虛功原理解題。第3章“簡諧激勵振動”，講述簡諧激勵下無阻尼和有阻尼單自由度係統的強迫振動，包括轉動不平衡、隔振和測振儀器等應用問題以及等效粘性阻尼、結構阻尼等重要概念。第4章“瞬態振動”，講述衝擊激勵和一般激勵下的動力響應、拉普拉斯變換、衝擊響應，以及求解時程響應的有限差分法和龍格－庫塔法。第5章“二自由度及多自由度係統”，以二自由度為重點講述多自由度係統無阻尼和有阻尼的自由振動和強迫振動，包括彈簧－質量組閤振子、汽車、雙轉盤軸係、雙擺等實例。第6章“振動係統的特性”，講述柔度和剛度矩陣概念、互易定理、本徵嚮量的正交性、正交模態迭加、模態阻尼、強迫振動方程的解耦、無約束係統。第7章“拉格朗日方程”，講述廣義坐標、虛功、拉格朗日方程、動能、勢能和廣義力、廣義質量、廣義剛度和假設模態迭加。第8章“計算方法”，講述與求解本徵值和本徵嚮量問題相關的計算方法知識，包括多項式求根、高斯消去法、矩陣迭代法及其收斂性、喬爾斯基分解、雅可比對角化、QR方法等。第9章“連續係統的振動”，講述彈性連續體的振動，包括弦振動、杆的軸嚮振動和扭轉振動、懸索橋的振動、梁的振動、逐段重復的結構係統（如高層建築）的振動。第10章“有限元法引論”，以梁單元為核心講述結構動力分析的有限元方法。第11章“連續係統的模態迭加法”，講述結構動力分析中十分有用的模態迭加法（又稱振型迭加法）的基本思想和基本方法。第12章“經典方法”，講述分析振動問題的瑞利法、鄧剋萊法和傳遞矩陣法等經典解法。第13章“隨機振動”，講述隨機振動分析的基本概念和基本方法，包括隨機函數的期望值、頻率響應函數、概率分布、相關性、功率譜密度、傅立葉變換等。第14章“非綫性振動”，簡介非綫性振動理論，包括相平麵、平衡穩定性、等傾法、攝動法、迭代法、自激振動、龍格－庫塔法等內容。附錄A是“振動極限的規定”；附錄B是“拉普拉斯變換簡介”；附錄C是“行列式與矩陣”；附錄D是“均勻梁的正交模態”；附錄E是“MATLAB軟件簡介”；附錄F是“計算機程序”，介紹特徵行列式展開、迭代法、矩陣乘、杆與梁、扭轉係統本徵頻率、懸臂梁本徵頻率等計算程序；附錄G是高階模態的收斂性。書中凡適閤用計算機求解的習題都在編號前加字母M。

　　本書內容與我國多學時振動理論課程的教學要求相近，可以作為力學、汽車等專業本科生和工科專業研究生振動理論課程的外文教材或參考書，也可供有關工程設計人員和研究人員參考。

《結構動力學導論：原理與實踐》 本書旨在為讀者提供一個全麵而深入的結構動力學基礎知識體係。結構動力學作為工程領域中至關重要的分支，研究的是結構物在動態載荷作用下響應的學科。這些動態載荷可能源於地震、風、機器振動、交通衝擊，甚至是爆炸等。理解和預測結構物在這些載荷下的行為，對於確保結構的安全、可靠和經濟運行至關重要。 核心概念與理論基礎 本書將從最基礎的單自由度係統（SDOF）齣發，逐步引入多自由度係統（MDOF）和連續係統的動力學分析。我們將詳細闡述係統的質量、剛度和阻尼特性，以及它們如何共同決定結構的動力響應。 單自由度係統（SDOF）: 這是理解更復雜結構動力學的基礎。本書將詳細介紹SDOF係統的自由振動（無外力作用下的振動）和受迫振動（在周期性或非周期性外力作用下的振動）。我們將深入探討係統的固有頻率和阻尼比這兩個關鍵參數，並解釋它們對振動幅值和衰減的影響。求解常微分方程的方法，包括解析解和數值解，也將被詳盡講解。 多自由度係統（MDOF）: 真實世界的結構往往擁有多個獨立的振動模式，因此需要MDOF係統來對其進行建模。本書將介紹如何將復雜結構離散化為具有多個自由度的係統，並講解模態分析（Modal Analysis）的基本原理。通過模態分解，我們可以將復雜的MDOF係統響應分解為一係列獨立的SDOF係統響應的疊加，極大地簡化瞭分析過程。我們將探討廣義坐標、振動模式和固有頻率的計算方法，以及如何利用這些模態信息預測結構的動態特性。 連續係統: 對於梁、闆、殼等具有無限自由度的連續體結構，本書將引入有限元方法（Finite Element Method, FEM）作為其動力學分析的主要工具。我們將闡述如何建立結構的有限元模型，推導單元質量矩陣、剛度矩陣和阻尼矩陣，以及如何組裝整體的動力學方程。FEM的引入使得對復雜幾何形狀和邊界條件的結構進行精確動力學分析成為可能。 動力學分析方法 掌握正確的分析方法是預測結構動力響應的關鍵。本書將介紹幾種主要的動力學分析方法： 直接積分法（Direct Integration Methods）: 對於非綫性係統或時變載荷，直接積分法是重要的求解手段。我們將介紹幾種常用的時間域數值積分算法，如Newmark-β法、HHT-α法等，並分析它們的精度、穩定性和計算效率。 模態疊加法（Modal Superposition Method）: 當結構在彈性範圍內工作，且動力載荷可以被分解為若乾個模態時，模態疊加法是一種高效的求解方法。本書將詳細講解如何利用模態分析的結果，將MDOF係統的動力學方程轉化為一組獨立的SDOF係統方程，然後求解並疊加各階模態的響應，得到整體的結構動力響應。 關鍵動力載荷及其影響 理解不同類型的動力載荷及其對結構的影響是結構動力學應用的核心。本書將重點分析以下幾種常見的動力載荷： 地震載荷: 地震是結構動力學分析中最重要和最復雜的載荷之一。我們將介紹地震動記錄的特性，如加速度時程、反應譜等，並講解如何將地震動作為輸入，分析結構在地震作用下的位移、速度、加速度和內力響應。我們將觸及地震工程中的一些基本概念，如場地效應、場地類彆等。 風載荷: 風作為一種動態載荷，其特性復雜多變，包括陣風效應、渦激振動等。本書將介紹風速的統計特性、風壓的計算方法，以及如何模擬風載荷對高層建築、橋梁等結構的影響。 機械振動: 橋梁、廠房等結構中可能存在的機器設備會産生周期性或隨機性的振動，這些振動可能引起結構的共振，造成嚴重後果。我們將分析機器振動源的特性，以及如何進行動力耦閤分析，評估其對結構的影響。 衝擊載荷: 瞬態的衝擊載荷，如車輛碰撞、爆炸等，會對結構産生快速而劇烈的響應。本書將介紹衝擊載荷的建模方法，以及如何分析結構在衝擊作用下的應力波傳播和能量吸收特性。 應用與工程實例 理論聯係實際是本書的一貫宗旨。本書將通過豐富的工程實例，展示結構動力學在各個領域的實際應用。 橋梁工程: 分析橋梁在車輛、風、地震等作用下的動力響應，確保其在各種工況下的安全性。 高層建築: 評估高層建築在高風和地震下的晃動性能，保證居住的舒適性和結構的安全性。 工業廠房: 分析機器設備運行産生的振動對廠房結構的影響，防止共振和結構損壞。 航空航天工程: 涉及飛機、火箭等結構在飛行過程中的氣動彈性、發動機振動等問題。 土木工程: 包括隧道、水壩等結構的抗震設計，以及邊坡動力穩定性分析。 數值計算與軟件應用 在現代工程實踐中，數值計算和專業的工程軟件是進行結構動力學分析不可或缺的工具。本書將介紹如何利用MATLAB、ANSYS、ABAQUS等主流工程軟件進行動力學分析，並講解在軟件應用中需要注意的關鍵點和技巧。讀者將學習如何建立模型、施加載荷、設置分析類型、後處理結果等。 前沿進展與發展趨勢 本書還將在結尾處簡要介紹結構動力學領域的一些前沿研究方嚮和發展趨勢，如非綫性動力學、隨機振動理論、主動/被動振動控製技術、損傷識彆與健康監測等，以期激發讀者的進一步學習興趣，並為他們未來的研究和工作提供指引。 目標讀者 本書適閤於土木工程、機械工程、航空航天工程、建築工程等相關專業的本科生、研究生，以及從事結構設計、分析和研究的工程師和科研人員。閱讀本書需要具備基礎的結構力學和高等數學知識。通過對本書的學習，讀者將能夠係統地掌握結構動力學的基本理論，熟練運用分析方法和工程軟件，解決實際工程中的動力學問題，並為進一步深入研究打下堅實的基礎。

评分☆☆☆☆☆

我特彆欣賞書中在討論應用部分時，所展現齣的深度和廣度。它不僅僅停留在簡單羅列幾個應用案例，而是深入剖析瞭振動理論在這些領域是如何發揮作用的。比如，在航空航天領域，如何利用振動分析來確保飛機和火箭在高速飛行過程中的結構穩定性；在機械設計中，如何通過減振降噪技術來提升産品的性能和用戶體驗；甚至在生物醫學領域，如何通過研究人體組織的振動特性來輔助診斷疾病。這些內容讓我大開眼界，顛覆瞭我之前對振動理論的狹隘認知。我意識到，振動理論並非隻是一個孤立的學科，而是滲透到我們生活的方方麵麵，是現代工程技術不可或缺的基石。我甚至開始思考，未來在選擇職業方嚮時，能夠將所學知識與這些前沿應用相結閤。

评分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計相當樸素，帶著一種沉甸甸的學術氣息，書脊上“振動理論及應用（第5版）”幾個字，在書架上格外顯眼。我拿到這本書的時候，內心其實是有些忐忑的，因為我對振動理論的瞭解僅限於一些模糊的概念，比如共振、阻尼這些詞匯。我之前接觸過一些物理學的入門書籍，但對於這種深入到“理論及應用”的專著，我還是第一次真正意義上嘗試去啃。拿到手上，書的紙張泛著柔和的米黃色，觸感溫潤，翻開來，密密麻麻的公式和圖錶撲麵而來，立刻就感受到瞭這本書的分量。序言部分，作者用非常真誠的語言闡述瞭編寫這本書的初衷，以及對振動理論在各個領域重要性的強調，這讓我對即將展開的學習之旅充滿瞭期待，同時也暗下決心，要努力理解書中的內容。盡管書的篇幅不算薄，但排版緊湊，信息密度很高，我預感這將是一次充滿挑戰但又收獲頗豐的學習過程。我尤其好奇，書中提到的“第5版”究竟是經曆瞭多少次的修訂和完善，纔能夠成為這樣一部被廣泛引用的經典之作，這本身就蘊含著豐富的曆史和學術積澱，令人肅然起敬。

评分☆☆☆☆☆

當我讀到關於“模態疊加法”的部分時，我深感震撼。之前我一直覺得多自由度係統的分析極其復雜，難以入手。但書中通過將復雜係統分解為一係列獨立的單自由度係統，再通過模態疊加的方式來求解整個係統的響應，這種思路簡直是化繁為簡的神來之筆。我反復研讀瞭相關的推導過程，並嘗試著去理解其背後的物理意義。書中的圖示清晰地展示瞭各個模態的貢獻是如何疊加起來，最終形成係統總的振動響應。這讓我對多自由度係統的分析方法有瞭全新的認識，也為我日後解決更復雜的問題打下瞭堅實的基礎。

评分☆☆☆☆☆

書中對於“非綫性振動”的講解，是令我印象最深刻的部分之一。我之前一直以為振動理論都是建立在綫性假設下的，但這本書讓我認識到，在許多實際工程問題中，非綫性效應是不可忽視的。作者循序漸進地介紹瞭非綫性振動的基本概念，如硬軟非綫性、極限環等，並闡述瞭其分析方法，如相平麵法、多尺度法等。雖然這些方法仍然具有一定的挑戰性，但書中豐富的圖示和清晰的講解，讓我能夠初步領略到非綫性振動的奇妙之處。我尤其對書中關於“混沌振動”的討論感到著迷，這讓我意識到，即使是看似簡單的振動現象，背後也可能隱藏著極其復雜的動力學行為。

评分☆☆☆☆☆

翻開這本書的目錄，我首先被其中涵蓋的知識廣度所震撼。從最基礎的單自由度係統，到多自由度係統，再到連續係統的振動，以及非綫性振動、隨機振動等更復雜的範疇，幾乎涵蓋瞭振動理論的方方麵麵。每個章節的標題都精準地概括瞭該部分的核心內容，並且在每一章的開頭，作者都花瞭不少篇幅來介紹本章的學習目標和相關背景知識，這對於像我這樣基礎相對薄弱的讀者來說，簡直是雪中送炭。我尤其注意到，書中在講解每一個概念時，都力求從最基本的原理齣發，層層遞進，邏輯清晰，即使是復雜的數學推導，也往往伴隨著詳細的文字解釋和圖示說明。這種嚴謹而又不失教學藝術的處理方式，極大地降低瞭理解門檻。我嘗試著去閱讀其中關於“模態分析”的章節，書中的圖例生動地展示瞭不同模態下的結構振動形態，讓我這個原本隻知道“形狀”的讀者，一下子對“振動形態”有瞭具象化的認識，這遠比枯燥的文字描述要直觀得多。

评分☆☆☆☆☆

在閱讀過程中，我發現書中存在一些小小的印刷錯誤，比如某個公式的下標順序有誤，或者某個圖例的標注不夠清晰。雖然這些瑕疵並不能影響整體的理解，但作為一本“第5版”的著作，我還是有些許的期待，希望在未來的修訂中能夠更加完善。不過，這並不影響我對這本書整體的高度評價。我認為，瑕不掩瑜，這本書的學術價值和教育意義仍然是毋庸置疑的。我甚至覺得，正是這些細微的“不完美”，反而讓這本書顯得更加真實和有人情味，而不是一個冰冷的技術手冊。

评分☆☆☆☆☆

這本書的例題設計非常精巧，幾乎覆蓋瞭該章節所講授的知識點。我發現，作者在選擇例題時，並沒有僅僅停留在理論推導的驗證上，而是巧妙地結閤瞭實際工程中的應用場景。比如，在講解阻尼係統時，書中就齣現瞭一個關於橋梁減震的例子，通過具體的數值計算，演示瞭阻尼器在減小橋梁在風荷載作用下的振動幅度的重要性。我認真地跟著例題一步步演算，在這個過程中，我不僅鞏固瞭課本上的理論，更重要的是，我開始體會到這些抽象的數學模型是如何與現實世界中的物理現象聯係起來的。這種“學以緻用”的感覺，是任何一本純理論的書籍都難以給予的。我甚至拿齣紙筆，在書頁的空白處反復演算，試圖去理解每一個步驟的物理含義，而不僅僅是機械地套用公式。

评分☆☆☆☆☆

這本書的語言風格非常獨特，它在保持學術嚴謹性的同時，又盡可能地避免使用過於晦澀的專業術語，或者對重要的術語進行詳細的解釋。我尤其喜歡作者在講解一些復雜概念時，所使用的類比和形象的比喻。比如，在解釋“自由振動”和“強迫振動”的區彆時，作者用瞭一個“彈簧掛重物”的例子，形象地說明瞭外部激勵對係統振動狀態的影響。這種生動活潑的錶達方式，極大地提升瞭閱讀的趣味性，也讓我更容易理解和記憶。我感覺作者不僅僅是在傳授知識，更像是在與我進行一場深入的學術對話，引導我一步步走進振動理論的世界。

评分☆☆☆☆☆

這本書的參考文獻列錶非常詳盡，涵蓋瞭大量經典和前沿的學術文獻。我注意到，作者在正文中多次引用這些文獻，並對重要的研究成果進行瞭點評和分析。這不僅體現瞭作者紮實的學術功底，也為讀者提供瞭一個深入瞭解振動理論發展脈絡的絕佳途徑。我嘗試著去查閱其中一些我認為比較關鍵的文獻，這讓我能夠從更廣闊的視角去理解書中的內容，並對相關的研究方嚮有瞭更深入的瞭解。這就像是給我打開瞭一扇通往更廣闊學術殿堂的大門，讓我看到瞭更多的可能性。

评分☆☆☆☆☆

總而言之，“振動理論及應用（第5版）”是一本非常值得推薦的經典著作。無論你是初學者，還是有一定基礎的研究者，都能夠從中獲益良多。它不僅能夠為你打下堅實的理論基礎，更能夠激發你對振動理論及其應用的濃厚興趣。我將這本書視為我的學術路上的重要夥伴，我會在未來的學習和研究中，反復地翻閱和鑽研它，相信它會帶給我更多的啓迪和收獲。這本書的內容深度和廣度，以及其嚴謹的學術態度和生動的教學方式，都給我留下瞭深刻的印象，讓我對振動理論有瞭全新的認識和更深的理解。

评分☆☆☆☆☆

书还是蛮新的，相当不错，下次会继续买，而且物流还是可以的更快

评分☆☆☆☆☆

好

评分☆☆☆☆☆

基础教科书。还行。

评分☆☆☆☆☆

非常不错，一直信赖京东，最主要的是快捷方便，准时？

评分☆☆☆☆☆

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英文版的

评分☆☆☆☆☆

书很好

评分☆☆☆☆☆

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非常好，速度很快