描述
开 本: 16开纸 张: 胶版纸包 装: 精装是否套装: 否国际标准书号ISBN: 9787547859988
《动力装置轴系振动控制技术》一书可为轴系振动控制领域提供学科知识的系统学习范本，可为高等院校内燃机与车辆工程、电力等专业的教师和学生提供参考，也可为相关工程领域的技术人员提供指导，符合动力工程的研究和技术发展需要，对提升我国动力装置轴系振动理论和工程技术水平具有重要意义。
周炎研究员在动力装置轴系振动技术领域有着丰富的、前沿的理论知识与实践经验，对船舶动力装置的轴系振动计算研究、测试分析、控制手段有着深入独到的见解，他和科研团队的研究成果填补了该领域缺乏系统理论与减振优化设计的空白，促进了理论创新、技术研究、工程实践的交互式融合发展，促进了我国轴系减振产业的转型升级。
——韩华
上海科学院研究员
由一个走在轴系振动控制技术领域前沿的作者和学科团队来撰写这样一部专著，响应了动力工程产业的迅速发展需求，可为高等院校内燃机工程、车辆、电力、机车等专业的教师和学生提供学习参考，也为相关工程领域的技术人员提供指导，对提升我国动力装置轴系振动理论和工程技术水平有重要意义。
作者及团队成员是国内最早针对引进柴油机及自主设计柴油机开展轴系振动仿真计算、检测分析、减振设计研究的科研团队之一，完成了从经验设计向精确设计技术的转变，在理论研究与工程应用实践方面取得了丰硕的成果。
——华宏星
上海交通大学教授、博士生导师
本书全面、系统介绍和论述了动力装置轴系振动控制技术，包括振动基础理论、轴系扭转振动、轴系纵向振动、轴系回旋振动及其耦合振动控制、轴系振动测试分析、轴系监测诊断与智能控制技术，及其在动力工程应用中的典型案例。
本书可供船舶内燃机及动力装置工程技术人员使用，可供汽车与工程车、机车、电力、钢铁等工程技术人员借鉴，也可以用作院校机械与动力专业的参考教材。
第1章
振动基础理论
1.1 概述
1.2 机械振动的基本概念
1.2.1 简谐运动 1
1.2.2 周期振动
1.2.3 线性时不变系统 .
1.2.4 运动方程
1.3.1 运动方程
1.3.2 单自由度系统自由振动
1.3.3 单自由度系统强迫振动
1.4 多自由度系统
1.4.1 运动方程组
1.4.2 多自由度系统自由振动
1.4.3 多自由度系统强迫振动
1.5 连续系统
第2章
轴系扭转振动 11
2.1 概述 11
2.2 扭转振动计算模型 12
2.2.1 质量弹性系统模型 12
2.2.2 转动惯量计算 13
2.2.3 扭转刚度计算 19
2.2.4 变速系统转动惯量和扭转刚度的转换 23
2.2.5 国际单位和工程单位的转化 25
2.2.6 振幅、扭矩、应力等变量的换算 25
2.3 扭转振动激励力 27
2.3.1 内燃机气缸气体压力 27
2.3.2 内燃机运动部件惯性力矩 31
2.3.3 直列内燃机激励力矩的合成 34
2.3.4 V型内燃机激励力矩的合成 37
2.3.5 气缸不发火与故障时激励力矩 40
2.3.6 各缸发火不均匀时激励力矩 47
2.3.7 激励力矩简谐系数的表达式 47
2.3.8 螺旋桨激励力矩 48
2.4 扭转振动阻尼 50
2.4.1 阻尼的一般描述 50
2.4.2 内燃机阻尼 51
2.4.3 扭振减振器阻尼 51
2.4.4 弹性联轴器阻尼 51
2.4.5 轴段滞后阻尼 52
2.4.6 螺旋桨阻尼53
2.4.7 水力测功器阻尼 54
2.4.8 发电机阻尼· 54
2.4.9 非线性阻尼部件 55
2.5 扭转振动自由振动 55
2.5.1 单分支质量弹性系统自由振动Holzer计算 55
2.5.2 多分支质量弹性系统自由振动计算 60
2.6 扭转振动强迫振动 60
2.6.1 强迫振动方程 61
2.6.2 强迫振动方程组求解——数学解析法 65
2.6.3 扭转振动力矩及应力计算 67
2.6.4 多谐次综合合成强迫振动计算 68
2.6.5 部分气缸不发火或故障时扭振计算 69
2.6.6 减振器与联轴器等部件的能量损失及振动扭矩 69
2.6.7 柴油机双机并车轴系扭振计算 71
2.6.8 冰区附加标志的船舶轴系及转速禁区快速通过的时域计算法 76
2.7 扭转振动衡准79
2.7.1 船级社扭转振动衡准 79
2.7.2 发动机曲轴许用扭振应力的确定 81
……
动力装置轴系振动技术是一项传统的技术，有着非常悠久的历史。自19世纪初工业革命技术的兴起，至19世纪末柴油机的问世，极大地推动了船舶和整个工业的发展。随着动力装置轴系故障和问题的不断出现，轴系振动计算与测试的相关技术和解决方案应运而生，轴系振动控制技术逐步发展起来。动力装置轴系振动控制技术应用领域广泛，除了可以很好地解决船舶、汽车领域的动力装置轴系振动问题，还可以解决电力、机车、钢铁、石化等领域动力工程中的振动噪声问题。
本书是作者与科研团队在数十年以来轴系振动技术研究、解决实际问题的基础上加以归纳、总结和完善，并引进近年来相关发展的新技术编写而成的。全书共分为8章。第1章是振动基础理论，阐述了机械振动的基本概念，以及单自由度、多自由度、连续系统的振动基础理论。第2章是轴系扭转振动，介绍了数学解析计算方法，包括数学模型、激励力、阻尼、部件参数与系统响应计算，以及衡准、减振器设计及控制方法与设计流程。第3章是轴系纵向振动，介绍了计算方法、衡准、减振器设计及控制方法与设计流程。第4章是轴系回旋振动控制，介绍了计算方法、衡准和控制方法。第5章是轴系扭转-纵向耦合振动，介绍了计算方法、控制方法与设计流程。第6章是轴系振动测试分析，介绍了主要的测量方法、仪器与传感器标定、信号分析方法。第7章是动力装置轴系振动监测诊断与智能控制，介绍了轴系振动监测、故障诊断方法，以及智能优化控制方法。第8章是轴系振动控制技术在工程中的应用，介绍了在柴油机、动力系统、电力、工程车及新能源汽车等领域动力装置轴系振动分析，以及一些典型故障及其解决方法。
本书由周炎负责全书的编写、统稿及审校工作，其中马永涛负责编写第1章部分内容，周文建、姜小荧负责编写第2章部分内容，姜小荧负责编写第3章部分内容，杨志刚负责编写第5章扭转-纵向耦合振动计算方法和第8章低速柴油机推进轴系等内容，胡宾负责编写第6章6.2.6节虚拟扭振测量，王慰慈负责编写第7章7.2节动力装置轴系振动监测与故障诊断，陈鹏负责编写第7章7.3节智能化动力装置轴系振动优化控制。
特别感谢赵信华教授的精心指导和大力支持，本书的很多内容反映了赵信华教授带领的团队长期以来孜孜不倦、匠心独运、持之以恒的研究成果，这些研究成果为我国柴油机动力装置轴系振动控制的发展做出了重要的贡献。
在本书的编写过程中，得到了万铮、蒋明涌、韩宵、林立忠、刘梦建等的热情帮助，特此致谢。
本书中收集了不少公开发表的论文、图书及资料，特别是陈之炎教授的论著和殷切教诲，以及傅志方教授的言传身教，还有上海交通大学振动冲击噪声研究所徐敏、严济宽、韩祖舜、沈荣瀛、史习智、华宏星等老师的教导，使作者得益匪浅。对这些资料的作者和老师一并表示感谢。
在本书的编写过程中，始终得到家人的鼓励、支持和帮助，在此表示衷心的感谢！由于作者水平有限，书中难免存在错漏之处，敬请读者不吝指正。
周 炎
2022年10月20日于上海
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