《振動、衝擊環境與試驗》是2017年5月北京航空航天大學出版社出版的圖書，作者是袁宏傑、姚軍、李志強。
基本介紹
- 中文名：振動、衝擊環境與試驗
- 作者：袁宏傑、姚軍、李志強
- 出版社：北京航空航天大學出版社
- 出版時間：2017年5月
- 定價：39 元
- 開本：16 開
- 裝幀：平裝
- ISBN：9787512408548
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
本書結合國內可靠性與環境工程的實踐經驗，從工程角度出發，對振動、衝擊環境與試驗技術的理論、方法和套用進行了系統的整理和編寫。
全書共分9章，從產品環境工程的角度，描述了產品的振動、衝擊環境，講述了振動系統的回響、振動與衝擊環境對產品的損傷機理和產品的失效模式、環境數據處理歸納的方法、如何制定振動環境試驗條件以及振動與衝擊環境適應性設計等。
本書可作為高等院校本科生、研究生專業課的教材，也可供從事可靠性試驗、環境試驗及相關研究的設計及工程技術人員參考。
圖書目錄
第1章 緒 論 ………………………………………………………………………………… 1
1.1 振動、衝擊環境與試驗的目的……………………………………………………… 1
1.2 振動、衝擊環境與試驗的內容……………………………………………………… 1
1.3 發展與展望………………………………………………………………………… 4
第2章 振動環境描述………………………………………………………………………… 5
2.1 概 述……………………………………………………………………………… 5
2.2 周期振動…………………………………………………………………………… 6
2.2.1 正弦振動……………………………………………………………………… 6
2.2.2 複雜周期振動………………………………………………………………… 7
2.3 非周期振動………………………………………………………………………… 10
2.3.1 準周期振動…………………………………………………………………… 10
2.3.2 瞬態振動……………………………………………………………………… 11
2.4 隨機振動的基本特性……………………………………………………………… 12
2.4.1 平穩的隨機振動……………………………………………………………… 13
2.4.2 隨機振動基本統計特性描述………………………………………………… 14
2.5.1 相關的概念…………………………………………………………………… 17
2.5.2 自相關函式…………………………………………………………………… 18
2.5.3 互相關函式…………………………………………………………………… 20
2.6 自功率譜密度與互功率譜密度…………………………………………………… 22
2.6.1 自功率譜密度的定義與性質………………………………………………… 22
2.6.2 自功率譜密度與自相關函式的關係………………………………………… 23
2.6.3 互功率譜密度………………………………………………………………… 25
2.6.4 相干函式……………………………………………………………………… 27
2.7 自功率譜密度的統計誤差及機率分布…………………………………………… 27
2.7.1 自功率譜密度的統計誤差…………………………………………………… 27
2.7.2 自功率譜密度的機率分布…………………………………………………… 29
習 題………………………………………………………………………………… 33
第3章 振動系統回響……………………………………………………………………… 34
3.1 振動系統分類及描述……………………………………………………………… 34
3.1.1 振動系統分類……………………………………………………………… 34
3.1.2 振動形式分類………………………………………………………………… 35
3.1.3 研究方法……………………………………………………………………… 36
3.2 單自由度線性系統振動…………………………………………………………… 37
3.2.1 單自由度系統振動方程……………………………………………………… 37
3.2.2 單自由度無阻尼系統的自由振動…………………………………………… 37
3.2.3 單自由度有阻尼系統的自由振動…………………………………………… 39
3.2.4 單自由度系統定常強迫振動………………………………………………… 43
3.2.5 單自由度系統頻率回響函式………………………………………………… 45
3.3 集中參數系統的振動……………………………………………………………… 46
3.3.1 二自由度系統微分方程……………………………………………………… 47
3.3.2 實模態分析…………………………………………………………………… 48
3.3.3 固有振型的正交性、展開定理……………………………………………… 50
3.3.4 自由振動分析………………………………………………………………… 51
3.3.5 受迫振動分析………………………………………………………………… 52
習 題………………………………………………………………………………… 53
第4章 振動環境數據採集與分析………………………………………………………… 54
4.1 概 述……………………………………………………………………………… 54
4.2 振動感測器………………………………………………………………………… 55
4.2.1 慣性式感測器接收原理……………………………………………………… 55
4.2.2 壓電式加速度感測器………………………………………………………… 59
4.2.3 壓阻式加速度感測器………………………………………………………… 60
4.2.4 伺服式加速度感測器………………………………………………………… 62
4.2.5 相對式感測器………………………………………………………………… 63
4.3 感測器的選擇和使用……………………………………………………………… 64
4.3.1 感測器的主要性能參數……………………………………………………… 64
4.3.2 感測器的安裝………………………………………………………………… 65
4.4 放大器……………………………………………………………………………… 66
4.4.1 電壓放大器…………………………………………………………………… 66
4.4.2 電荷放大器…………………………………………………………………… 69
4.5 濾波器……………………………………………………………………………… 70
4.5.1 低通濾波器…………………………………………………………………… 70
4.5.2 高通濾波器…………………………………………………………………… 71
4.6 離散與量化………………………………………………………………………… 72
4.7 測量規劃…………………………………………………………………………… 73
4.8 數據預處理………………………………………………………………………… 75
4.8.1 不合理點辨識及剔除………………………………………………………… 75
4.8.2 虛假趨勢辨識及處理………………………………………………………… 76
4.8.3 信號削波辨識及處理………………………………………………………… 78
4.8.4 過大噪聲辨識及處理………………………………………………………… 78
4.8.5 信號丟失辨識及處理………………………………………………………… 78
4.9 數據分離和檢驗…………………………………………………………………… 79
4.9.1 周期性檢驗與分離…………………………………………………………… 79
4.9.2 平穩性檢驗…………………………………………………………………… 81
4.9.3 正態性檢驗…………………………………………………………………… 83
4.10 數字分析基礎…………………………………………………………………… 84
4.10.1 採樣和頻率混疊…………………………………………………………… 84
4.10.2 有限長度的影響…………………………………………………………… 86
4.11 隨機振動統計量的數字分析…………………………………………………… 89
4.11.1 均值、方差和均方值分析…………………………………………………… 89
4.11.2 機率密度函式分析………………………………………………………… 89
4.11.3 自相關函式分析…………………………………………………………… 90
4.11.4 離散傅立葉變換…………………………………………………………… 90
4.11.5 自功率譜密度分析………………………………………………………… 91
習 題………………………………………………………………………………… 92
第5章 振動破壞與試驗條件……………………………………………………………… 93
5.1 概 述……………………………………………………………………………… 93
5.2 峰值破壞…………………………………………………………………………… 94
5.2.1 穿越分析……………………………………………………………………… 94
5.2.2 窄帶回響的峰值機率密度…………………………………………………… 95
5.2.3 峰值破壞模型………………………………………………………………… 98
5.2.4 隨機振動與正弦振動的峰值等效關係……………………………………… 99
5.3 疲勞破壞………………………………………………………………………… 100
5.3.1 敏納線性累積損傷模型…………………………………………………… 100
5.3.2 應力與壽命的關係………………………………………………………… 101
5.3.3 振動疲勞破壞……………………………………………………………… 102
5.3.4 正弦振動與隨機振動的疲勞等效關係…………………………………… 102
5.4 功能試驗條件編制……………………………………………………………… 104
5.4.1 作圖包線法………………………………………………………………… 104
5.4.2 區間估計包線法…………………………………………………………… 105
5.4.3 正態單邊容差上限法……………………………………………………… 106
5.5 耐久試驗條件…………………………………………………………………… 109
5.5.1 狀態包線法………………………………………………………………… 110
5.5.2 狀態區域數據歸納法……………………………………………………… 110
5.6 振動環境預估…………………………………………………………………… 111
5.6.1 經驗回歸公式法…………………………………………………………… 112
5.6.2 相似型號外推法…………………………………………………………… 115
5.6.3 有限元法…………………………………………………………………… 116
5.6.4 統計能量法………………………………………………………………… 116
習 題………………………………………………………………………………… 117
第6章 振動環境試驗……………………………………………………………………… 118
6.1 概 述…………………………………………………………………………… 118
6.2 振動環境模擬…………………………………………………………………… 118
6.3 正弦振動試驗…………………………………………………………………… 121
6.3.1 定頻試驗…………………………………………………………………… 121
6.3.2 掃頻試驗…………………………………………………………………… 122
6.4 隨機振動試驗…………………………………………………………………… 125
6.4.1 隨機振動均方根值計算…………………………………………………… 125
6.4.2 隨機振動控制……………………………………………………………… 127
6.5 試驗設備………………………………………………………………………… 129
6.5.1 電動振動台………………………………………………………………… 130
6.5.2 功率放大器………………………………………………………………… 133
6.5.3 夾 具……………………………………………………………………… 135
6.6 振動環境試驗實施……………………………………………………………… 137
習 題………………………………………………………………………………… 139
第7章 模態試驗分析……………………………………………………………………… 141
7.1 概 述…………………………………………………………………………… 141
7.2 模態測試技術…………………………………………………………………… 142
7.2.1 測試系統的組成…………………………………………………………… 142
7.2.2 試件安裝方法……………………………………………………………… 144
7.2.3 激勵方式…………………………………………………………………… 145
7.2.4 激勵點與測試點的選擇…………………………………………………… 150
7.2.5 測試精度的保證…………………………………………………………… 153
7.3 模態參數識別技術……………………………………………………………… 154
7.3.1 分量分析法………………………………………………………………… 156
7.3.2 導納圓辨識法……………………………………………………………… 158
習 題………………………………………………………………………………… 162
第8章 振動環境適應性設計……………………………………………………………… 163
8.1 振動的危害及有關標準………………………………………………………… 163
8.1.1 振動對人員舒適性與健康的危害及相關標準…………………………… 163
8.1.2 振動對儀器設備的危害及相關標準……………………………………… 164
8.1.3 振動對結構的振動強度與振動耐久性的危害及相關標準……………… 165
8.1.4 振動對設備及結構系統的可靠性的危害及相關標準…………………… 165
8.2 振動控制技術的主要類型……………………………………………………… 165
8.2.1 隔振與減振………………………………………………………………… 165
8.2.2 阻尼材料附加減振和阻尼結構…………………………………………… 170
8.2.3 動力吸振…………………………………………………………………… 172
8.2.4 結構動力學設計和主動振動控制技術…………………………………… 176
8.3 航空、軍工產品對減振的特殊要求……………………………………………… 178
8.3.1 引 言……………………………………………………………………… 178
8.3.2 航空產品對減振器的特殊要求…………………………………………… 178
8.3.3 航炮的振動分析…………………………………………………………… 179
習 題………………………………………………………………………………… 180
第9章 衝擊回響譜與衝擊試驗…………………………………………………………… 181
9.1 衝擊環境………………………………………………………………………… 181
9.1.1 半正弦衝擊波形…………………………………………………………… 182
9.1.2 後峰鋸齒衝擊波形………………………………………………………… 183
9.2 衝擊環境測量…………………………………………………………………… 184
9.3 經典衝擊波形試驗……………………………………………………………… 187
9.4 衝擊回響譜……………………………………………………………………… 190
9.4.1 衝擊失效機理……………………………………………………………… 190
9.4.2 衝擊回響譜………………………………………………………………… 191
9.4.3 衝擊回響譜與傅立葉譜的關係…………………………………………… 194
9.4.4 衝擊回響譜的數字計算法………………………………………………… 194
9.5 衝擊回響譜套用與試驗………………………………………………………… 196
9.5.1 衝擊波形的等效…………………………………………………………… 196
9.5.2 衝擊回響譜匹配…………………………………………………………… 198
習 題………………………………………………………………………………… 199
參考文獻……………………………………………………………………………………… 201
