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第一章 单自由度系统的振动1

1.1　单自由度系统确定性振动1

1.1.1　无阻尼自由振动1

1.1.2　有阻尼自由振动3

1.1.3　有阻尼强迫振动5

1.1.4　线性时不变系统与线性叠加原理12

1.1.5　周期振动13

1.1.6　冲击与瞬变现象17

1.1.7　阶跃响应23

1.2　随机振动24

1.2.1　随机振动的定义和几个基本概念24

1.2.2　各态历经随机振动的数学描述25

1.2.3　随机振动的输入输出关系·相干函数30

1.3　扭转振动32

1.4　阻尼33

1.5　非线性系统的振动特性35

1.5.1 非线性系统36

1.5.2 自由振动37

1.5.3　强迫振动39

第二章　多自由度系统的振动41

2.1　多自由度系统41

2.2　多自由度系统无阻尼自由振动41

2.2.1　无阻尼自由振动的固有频率41

2.2.2　无阻尼自由振动的固有振形42

2.2.3　无阻尼自由振动的正则振形44

2.3　多自由度系统的实模态理论45

2.3.1　阻抗矩阵和导纳矩阵45

2.3.2　导纳函数实模态展开式46

2.3.3　多自由度系统的响应48

2.4 多自由度系统的复模态理论49

2.4.1　拉普拉斯变换49

2.4.2　线性时不变系统的传递函数50

2.4.3　复模态理论52

2.4.4　结构阻尼系统的复模态理论59

第三章　振动信号的数字化处理61

3.1　数据的离散化61

3.2 离散富氏变换64

3.3 采样定理与叠混65

3.4 有限窗宽与频谱泄漏67

3.5 细化70

3.6 幅值域中的统计量71

3.7 功率谱密度的估计73

3.7.1 求功率谱密度的方法73

3.7.2 功率谱密度估计的误差75

3.7.3 功率谱密度估计的置信区间76

3.7.4 计算功率谱密度的步骤78

3.8 自回归谱估计79

3.9 相关函数的估计81

3.9.1 相关函数的直接计算81

3.9.2 误差分析82

3.9.3 用富氏变换计算相关函数83

3.10 频率响应函数的测试和分析84

3.10.1 正弦激励测试法84

3.10.2 瞬态激励测试法86

3.10.3 随机激励测试法88

3.10.4 频率响应函数的平滑处理89

3.10.5 测试技术的若干问题90

3.11 用多次平均消除信号中的噪声91

第四章 模态参数的识别93

4.1 频率响应函数的初步检查93

4.2 单自由度识别·幅频图95

4.3 单自由度识别·实频图和虚频图97

4.4 单自由度识别·圆拟合法98

4.4.1 单自由度系统的矢端图98

4.4.2 模态圆的拟合100

4.4.3 复模态振形的确定101

4.4 利用H2（ω）提高识别精度101

4.5 频率响应函数的重建及截尾模态的影响103

4.6 用迭代提高圆拟合法的识别精度105

4.7 Klosterman方法106

4.8 Levy方法107

4.9 微阻尼系统109

4.10　Ibrahim时域识别法110

4.10.1 ITD法的原理111

4.10.2 虚拟模态及模态置信因子113

4.11 ITD法的一个稀疏矩阵算法113

4.12 用随机减量法获取自由振动时间历程116

第五章 振动测量传感器117

5.1 对测振传感器的技术要求117

5.2 振动测量的常用传感器119

5.2.1 磁电式速度传感器120

5.2.2 压电式加速度传感器121

5.2.3 涡流式电感传感器126

5.2.4 其它类型传感器127

5.2.5 力传感器129

5.2.6 阻抗头130

5.3 振动传感器的校准131

5.3.1 校准内容与要求131

5.3.2 压电式加速度传感器的校准方法133

第六章 振动测量的常用仪器设备137

6.1 振动测量系统的构成137

6.2 放大器138

6.2.1 加速度传感器前置放大器138

6.2.2 测量放大器141

6.3 振动的激励设备142

6.3.1 激振信号与信号源143

6.3.2 振动台和激振器145

6.3.3 激振控制148

6.4 振动信号处理仪器150

6.4.1 幅值测量仪器151

6.4.2 相位测量仪器154

6.4.3 滤波器156

6.4.4 信号分析设备160

6.5 显示及记录仪器166

6.5.1 笔式记录仪166

6.5.2 磁带记录仪168

第七章 振动测量技术172

7.1 振动测量技术引论172

7.1.1 振动测量的目的172

7.1.2 测量内容和测量前的准备工作172

7.1.3 测量系统的标定173

7.2 实船航行的振动测量174

7.2.1 测试条件及测点布置174

7.2.2 某舰尾部振动的测试175

7.3 旋转机械的振动测量177

7.3.1 传感器的选用177

7.3.2 转速测量178

7.3.3 旋转机械振动的测量与分析180

7.4 扭转振动的测量182

7.4.1　扭转振动测试原理182

7.4.2　扭振测量仪器183

参考文献185