《試驗結構動力學》是2012年清華大學出版社出版的圖書，作者是[美]Robert E. Coleman、Randall J. Allemang。
基本介紹
- 書名：試驗結構動力學
- 作者：[美]Robert E. Coleman、Randall J. Allemang
- 譯者：剛憲約、楊茂洪
- ISBN：9787302309147
- 出版社：清華大學出版社
- 出版時間：2012-12-28
- 裝幀：平裝
- 版次：1-1
圖書簡介,目錄,
圖書簡介
經常會發現這樣的現象，許多在實驗室或設計部門工作的工程師很少用到大學所學的數學工具。然而一旦遇到振動問題，他們往往由於對振動過程的機理缺乏深入的理解而感到束手無策。本書的目的就是為工程技術人員建立振動問題與數學工具之間的橋樑，從較低的起點出發，循序漸進地討論振動問題的一般理論方法，最終利用特徵向量和Fourier變換建立起對振動問題更為成熟的數學分析方法。
本書不是從特徵值問題的角度來討論結構的模態振型，而是根據二維、三維空間中的坐標變換更直接簡單地闡述了這一概念，可以幫助讀者更好的從矩陣運算元的角度來理解模態矩陣在模態分析中的作用，最終直接推導出頻率回響函式的相關公式。
通過本書，工科專業本科生、研究生和工程技術人員不但可以更好地理解掌握振動問題的分析方法，而且還可以不時地發現一些新的觀點和方法。例如將模態力看作一個逆變向量，可以更清楚地理解物理頻響函式與模態頻響函式之間的關係。
本書不是從特徵值問題的角度來討論結構的模態振型，而是根據二維、三維空間中的坐標變換更直接簡單地闡述了這一概念，可以幫助讀者更好的從矩陣運算元的角度來理解模態矩陣在模態分析中的作用，最終直接推導出頻率回響函式的相關公式。
通過本書，工科專業本科生、研究生和工程技術人員不但可以更好地理解掌握振動問題的分析方法，而且還可以不時地發現一些新的觀點和方法。例如將模態力看作一個逆變向量，可以更清楚地理解物理頻響函式與模態頻響函式之間的關係。
目錄
1.1 引言1
1.2 簡諧振動1
1.3 振動速度的正弦和餘弦函式描述5
1.4 振動加速度的正弦函式描述7
1.5 速度和加速度的幅值8
第2章 振動輸入和回響10
2.1 基礎運動激勵下單自由度系統的共振回響10
2.2 基礎猝發正弦激勵12
2.3 基礎正弦掃頻激勵13
2.4 幅值放大因子隨激勵頻率的變化關係16
2.5 回響與激勵的相位差隨激勵頻率的變化關係17
第3章 信號處理19
3.1 採樣(抽樣)定理19
3.2 正弦信號的疊加22
3.3 傅立葉分析23
3.4 在FFT變換中考慮相位角25
3.5 FFT的相關運算28
第4章 物理坐標與模態坐標32
4.1 廣義物理坐標32
4.2 廣義模態坐標34
4.3 模態振型疊加37
4.4 坐標變換38試驗結構動力學目錄 4.5 二自由度系統的模態39
4.6 標量不變數40
4.7 物理坐標變換到逆變模態坐標43
4.8 矩陣運算元45
4.9 矩陣運算元的變換46
第5章 結構的自由振動50
5.1 動力學方程的特徵值與特徵向量50
5.2 逆變特徵向量51
5.3 二自由度系統的特徵值問題求解53
5.4 二自由度系統的進一步研究60
5.5 特徵值方程的矩陣運算元描述62
第6章 試驗動力學方程64
6.1 動力矩陣64
6.2 頻響函式矩陣66
6.3 模態頻響函式69
6.4 模態坐標系中的運動微分方程71
6.5 模態頻響函式的深入分析75
第7章 模態頻響函式疊加81
7.1 模態力與模態回響81
7.2 多模態力疊加83
7.3 模態回響的疊加84
7.4 模態頻響函式的疊加85
7.5 模態頻響函式的虛部88
7.6 標定模態質量和模態係數89
7.7 ?H和Ψ?的套用91
第8章 試驗模態分析概述93
8.1 試驗建模93
8.2 直接峰值辨識法94
8.3 直接峰值辨識法存在的問題95
8.4 試驗模態分析的背景98
8.5 曲線擬合98
8.6 模態辨識方法的分類102
第9章 奈奎斯特圓模態辨識方法105
9.1 奈奎斯特圓的模態振型辨識方法105
9.2 模態振型的最小二乘解107
9.3 奈奎斯特圓的共振頻率辨識方法109
9.4 奈奎斯特圓阻尼比辨識方法110
9.5 改進的奈奎斯特圓阻尼比辨識方法111
第10章 基於矩陣多項式統一模型的模態參數辨識算法113
10.1 模態參數辨識的基本概念114
10.2 矩陣多項式統一模型116
10.3 模態參數辨識的兩階段線性求解過程118
10.4 構造多項式係數矩陣的線性方程119
10.5 第一階段: 模態頻率與模態參與向量的辨識123
10.6 第二階段: 留數的辨識124
10.7 模型階數的確定127
10.8 改善頻域高階算法的數值穩定性132
附錄A 頻響函式的奈奎斯特圓方程135
A.1 頻響函式的奈奎斯特圓135
A.2 奈奎斯特圓的數學方程136
附錄B 奈奎斯特圓共振頻率定位方法138
1.2 簡諧振動1
1.3 振動速度的正弦和餘弦函式描述5
1.4 振動加速度的正弦函式描述7
1.5 速度和加速度的幅值8
第2章 振動輸入和回響10
2.1 基礎運動激勵下單自由度系統的共振回響10
2.2 基礎猝發正弦激勵12
2.3 基礎正弦掃頻激勵13
2.4 幅值放大因子隨激勵頻率的變化關係16
2.5 回響與激勵的相位差隨激勵頻率的變化關係17
第3章 信號處理19
3.1 採樣(抽樣)定理19
3.2 正弦信號的疊加22
3.3 傅立葉分析23
3.4 在FFT變換中考慮相位角25
3.5 FFT的相關運算28
第4章 物理坐標與模態坐標32
4.1 廣義物理坐標32
4.2 廣義模態坐標34
4.3 模態振型疊加37
4.4 坐標變換38試驗結構動力學目錄 4.5 二自由度系統的模態39
4.6 標量不變數40
4.7 物理坐標變換到逆變模態坐標43
4.8 矩陣運算元45
4.9 矩陣運算元的變換46
第5章 結構的自由振動50
5.1 動力學方程的特徵值與特徵向量50
5.2 逆變特徵向量51
5.3 二自由度系統的特徵值問題求解53
5.4 二自由度系統的進一步研究60
5.5 特徵值方程的矩陣運算元描述62
第6章 試驗動力學方程64
6.1 動力矩陣64
6.2 頻響函式矩陣66
6.3 模態頻響函式69
6.4 模態坐標系中的運動微分方程71
6.5 模態頻響函式的深入分析75
第7章 模態頻響函式疊加81
7.1 模態力與模態回響81
7.2 多模態力疊加83
7.3 模態回響的疊加84
7.4 模態頻響函式的疊加85
7.5 模態頻響函式的虛部88
7.6 標定模態質量和模態係數89
7.7 ?H和Ψ?的套用91
第8章 試驗模態分析概述93
8.1 試驗建模93
8.2 直接峰值辨識法94
8.3 直接峰值辨識法存在的問題95
8.4 試驗模態分析的背景98
8.5 曲線擬合98
8.6 模態辨識方法的分類102
第9章 奈奎斯特圓模態辨識方法105
9.1 奈奎斯特圓的模態振型辨識方法105
9.2 模態振型的最小二乘解107
9.3 奈奎斯特圓的共振頻率辨識方法109
9.4 奈奎斯特圓阻尼比辨識方法110
9.5 改進的奈奎斯特圓阻尼比辨識方法111
第10章 基於矩陣多項式統一模型的模態參數辨識算法113
10.1 模態參數辨識的基本概念114
10.2 矩陣多項式統一模型116
10.3 模態參數辨識的兩階段線性求解過程118
10.4 構造多項式係數矩陣的線性方程119
10.5 第一階段: 模態頻率與模態參與向量的辨識123
10.6 第二階段: 留數的辨識124
10.7 模型階數的確定127
10.8 改善頻域高階算法的數值穩定性132
附錄A 頻響函式的奈奎斯特圓方程135
A.1 頻響函式的奈奎斯特圓135
A.2 奈奎斯特圓的數學方程136
附錄B 奈奎斯特圓共振頻率定位方法138
