【XH】基于压电材料的振动控制 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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内德·贾里里 著

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• 压电材料
• 振动控制
• 结构动力学
• 智能材料
• 减振
• 能量收集
• 传感器
• 主动控制
• 有限元分析
• 机械工程

店铺： 爱尚美润图书专营店

出版社： 国防工业出版社

ISBN：9787118110265

商品编码：28126020987

包装：平装-胶订

出版时间：2017-03-01

基本信息

书名：基于压电材料的振动控制

定价：138.00元

作者：内德·贾里里

出版社：国防工业出版社

出版日期：2017-03-01

ISBN：9787118110265

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装-胶订

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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内容提要

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内德·贾里里*的《基于压电材料的振动控制-- 从宏观系统到微纳米系统(精)》介绍了活性材料的基本概念，重点介绍了压电材料和压电陶瓷，广泛讨论了在各种振动控制系统中所用到的压电材料和结构，包括机械振动分析与控制的基础知识以及压电传感器和作动器等内容。本书还介绍了基于压电材料的微机电系统(MEMS)和纳米机电系统(NEMs)的建模、控制与实现方面的*新研究进展。本书内容还包括：实际系统中作动器和传感器的结构以及可供读者参考的一些应用案例；连续系统的振动；其他几种较为重要的智能材料，如形状记忆材料、电流变液和磁流变液等。
本书对于从事振动控制、智能结构、系统动力学和微纳米机电系统控制研究的科研人员、工程师和学生而言，是一本非常值得研读的书籍。

目录

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作者介绍

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文摘

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序言

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《现代结构动力学与控制：理论、方法与工程应用》 一、 结构动力学基础理论与发展历程 本书立足于现代结构动力学的最新理论进展，深入浅出地阐述了其发展脉络与核心概念。开篇即对经典力学中的振动理论进行梳理，从单自由度、多自由度系统的振动特性入手，详细讲解了质量、刚度、阻尼等基本动力学参数的物理意义及其对系统响应的影响。在此基础上，本书将视角拓展至连续介质的振动分析，重点介绍了有限元方法在离散化及求解振动方程中的应用，并详细推导了不同单元的质量矩阵、刚度矩阵和阻尼矩阵的形成过程，为后续的复杂结构动力学分析奠定了坚实的理论基础。 本书着重分析了结构动力学理论在不同历史阶段的演变。从早期基于解析方法的自由振动与强迫振动分析，到20世纪中叶随着计算机技术兴起而蓬勃发展的数值方法，特别是有限元法的普及，使得复杂工程结构的动力学模拟成为可能。随后，随着对结构动力学响应的深入理解，控制理论逐渐被引入，催生了主动与被动振动控制的研究。本书通过回顾这些发展历程，帮助读者理解现代结构动力学理论的形成背景及其在工程实践中的重要性。 二、 结构振动响应分析与模态分析 结构振动响应分析是理解结构行为的关键。本书系统地介绍了不同激励方式下结构的动力学响应求解方法，包括解析法（如傅里叶变换、拉普拉斯变换）在简单系统中的应用，以及数值积分方法（如中心差分法、Newmark-β法、HHT-α法）在求解非线性或复杂激励下的动力学方程中的应用。特别地，对于瞬态响应分析，本书强调了时间步长的选择、截断误差的控制以及数值稳定性等关键因素，并结合实例进行说明。 模态分析是理解结构固有振动特性的核心技术。本书详尽阐述了自由振动模态分析的原理，包括特征值与特征向量的物理意义，即结构固有频率与振型。详细介绍了求解特征值问题的各种数值算法，如雅可比法、QR算法以及子空间迭代法等，并分析了不同算法的适用范围和计算效率。此外，本书还深入探讨了阻尼模态分析，区分了比例阻尼、非比例阻尼等不同阻尼模型对系统模态特性的影响，并给出了相应的求解方法。通过模态分析，读者能够深刻理解结构的“个性化”振动行为，为后续的振动控制设计提供依据。 三、 结构动力学数值仿真与软件应用 在现代工程实践中，数值仿真已经成为结构动力学分析不可或缺的工具。本书针对主流的结构动力学分析软件（如ANSYS, ABAQUS, NASTRAN等），详细介绍了其在模态分析、瞬态动力学分析、谐响应分析、随机响应分析等方面的操作流程和关键参数设置。本书提供了大量实际工程案例，涵盖了桥梁、建筑、航空航天器、机械设备等不同领域的结构，通过这些案例，读者能够学习如何根据实际工程问题，选择合适的分析模型、划分网格、施加边界条件和载荷，并对仿真结果进行解读和验证。 特别地，本书强调了仿真结果的可靠性与不确定性分析。除了详细介绍各种有限元单元的特性和使用技巧，还深入探讨了网格收敛性研究、材料参数不确定性对仿真结果的影响，以及如何通过与试验数据对比来验证仿真模型的准确性。此外，本书还介绍了动载荷谱的建立、随机振动响应的计算方法，以及疲劳寿命预测等相关的高级仿真技术，为读者提供全面的仿真实践指导。 四、 结构振动控制理论与方法 本书将振动控制理论与结构动力学分析紧密结合，探讨了多种有效的振动控制策略。首先，对被动振动控制进行了系统介绍，详细分析了阻尼器（粘滞阻尼器、摩擦阻尼器、磁流变阻尼器等）和隔振器的设计原理、减振降噪机理及其在工程中的应用。本书还深入分析了调谐质量阻尼器（TMD）的设计优化方法，包括质量比、频率比和阻尼比的最佳取值，以及其在控制桥梁、高层建筑等结构振动中的实际效果。 接着，本书重点阐述了主动振动控制的原理与方法。详细介绍了各种类型的传感器（加速度传感器、位移传感器、力传感器等）和执行器（液压执行器、电磁执行器、压电陶瓷执行器等）的工作原理及其在主动控制系统中的作用。本书系统介绍了反馈控制、前馈控制、自适应控制等主流的主动控制策略，并详细推导了PID控制、LQR最优控制、H∞鲁棒控制等经典控制算法在结构振动控制中的应用。通过理论推导与仿真实例相结合，帮助读者理解如何根据结构的动力学特性和控制目标，设计和实现高效的主动振动控制系统。 最后，本书还探讨了半主动控制和智能结构振动控制等前沿技术。半主动控制结合了被动控制的简单性与主动控制的灵活性，通过对阻尼器等被动元件的性能进行实时调控，达到更优的控制效果。智能结构则利用内置的传感器和执行器，实现结构的自感知、自诊断和自适应控制，在航空航天、机器人等领域展现出巨大的应用潜力。 五、 工程应用与案例分析 本书通过大量的工程案例，将结构动力学与振动控制理论的应用落到实处。针对不同类型的工程结构，如高层建筑、大跨度桥梁、轨道交通车辆、精密仪器平台、航空航天飞行器等，详细分析了其在设计、运营过程中可能遇到的振动问题，并结合前述理论和方法，提出了相应的解决方案。 例如，在桥梁工程中，本书分析了风致振动、车辆激励等对桥梁动力特性的影响，并介绍了如何通过TMD、流线型桥面设计等方法进行减振。在高层建筑领域，本书深入探讨了地震激励下结构的动力响应，以及如何利用消能减震技术（包括被动、半主动和主动阻尼器）来提高建筑物的抗震性能。在轨道交通领域，本书分析了轮轨相互作用产生的振动和噪声，并介绍了隔振和主动悬架技术在提升乘坐舒适性方面的应用。 此外，本书还涉及了精密仪器隔振、航空发动机叶片振动分析与控制、以及面向未来的智能结构设计等内容。通过对这些丰富多样的工程案例进行剖析，读者不仅能够掌握理论知识，更能领会如何在实际工程问题中灵活运用结构动力学与振动控制的原理，有效解决复杂的振动难题。 总结 《现代结构动力学与控制：理论、方法与工程应用》旨在为读者提供一个全面、深入且实用的知识体系。本书结合了扎实的理论基础、先进的数值仿真技术以及丰富的工程实践案例，旨在帮助读者掌握分析和控制各类工程结构振动行为的关键能力。无论您是从事结构设计、工程分析、科研开发，还是相关专业的学生，本书都将是您学习和工作中不可多得的参考。

评分☆☆☆☆☆

读到这本书的标题，我的第一反应是：“压电材料？这听起来有点意思。”我对材料科学的了解算不上精深，但隐约记得压电效应是一种很奇特的现象，能够将机械能和电能互相转换。而“振动控制”，这更是现代工程中一个绕不开的话题。从高速列车上为了提高乘坐舒适度和减少噪音而进行的减振设计，到精密仪器如显微镜、望远镜为了保证成像质量而必须进行的隔振处理，再到桥梁、建筑等大型工程结构为了抵御地震等自然灾害而采取的防振措施，振动控制的身影无处不在。我好奇这本书将如何把这两个看似不相关的概念——压电材料和振动控制——紧密地联系起来。它是否会从压电材料的基本性质出发，解释为什么它们如此适合用于振动控制？比如，压电材料作为执行器时，如何通过施加电压来产生精确的位移或力，从而抵消外部的振动？又或者，作为传感器时，如何将振动产生的机械应力转化为电信号，从而被监测和分析？我特别想知道书中会不会探讨不同类型的压电材料，例如陶瓷、聚合物等，它们在性能上有什么差异，以及在不同的应用场景下，哪种材料更具优势。同时，我也很期待书中能分享一些具体的控制策略和系统设计方法。例如，是采用主动控制、被动控制还是混合控制？针对不同的振动源和控制目标，又会采取怎样的控制算法？这本书的出现，仿佛是一把钥匙，即将为我解开压电材料在振动控制领域的神奇力量。我迫不及待地想要深入其中，探索这份隐藏在科学殿堂里的智慧结晶。

评分☆☆☆☆☆

这本书的标题，【XH】基于压电材料的振动控制，瞬间就抓住了我的眼球。作为一个对技术发展充满好奇的人，我对能够解决实际工程难题的创新技术总是抱有极大的兴趣。振动，这个看似普遍却又极具破坏性的物理现象，在现代科技和工程领域面临着巨大的挑战。小到精密仪器需要毫厘不差的稳定，大到建筑物需要抵御地震的侵袭，振动控制都至关重要。而压电材料，我对其了解并不深入，但知道它具有将机械形变转化为电信号，以及接收电信号产生形变的奇特性质。这让我不禁猜测，这种材料是否能够成为控制振动的“秘密武器”？我非常想知道，书中将如何解释压电材料的这种“双向转换”能力，是如何被巧妙地应用到振动控制系统中的？例如，压电致动器如何通过精确的电压控制，产生细微却有力的位移，从而主动抵消环境中的振动？又或者，压电传感器如何灵敏地捕捉到振动产生的微小形变，并将这些信息传递给控制系统，进行实时的调整？我期待书中能够提供详尽的理论基础，更希望看到丰富的实际案例，从小型器件的设计到大型结构的整体解决方案，让我看到压电材料在解决振动问题上的强大潜力。它可能是一把钥匙，解锁了许多我们过去认为难以逾越的工程障碍。

评分☆☆☆☆☆

当我看到这本书的题目【XH】基于压电材料的振动控制时，一股探索未知的兴奋感油然而生。对于压电材料，我略知一二，知道它是一种神奇的材料，能够将机械能和电能进行巧妙的转换。而“振动控制”，这无疑是现代工程领域的一个核心议题。无论是提升精密仪器的测量精度，还是保障高速列车的运行平稳，亦或是增强建筑物的抗震能力，有效的振动控制都扮演着至关重要的角色。我一直好奇，这种看似在微观层面就能产生巨大效应的压电材料，究竟是如何被应用到宏观世界的振动控制中的？书中是否会详细介绍压电材料的种类，例如压电陶瓷、压电聚合物等，以及它们各自的优缺点和适用范围？我特别期待书中能够深入剖析压电致动器的工作原理，以及如何利用这些微小的“推手”来精确地抵消或抑制外部的振动。同时，压电传感器在振动监测和反馈控制中又发挥着怎样的作用？是否会提供相关的系统框图和控制算法的介绍？我脑海中已经勾勒出许多潜在的应用场景：从高性能的音频设备中的防震底座，到航空母舰甲板上的飞机弹射和回收系统，再到精密制造领域的机器人手臂的精准定位。这本书的出现，仿佛为我打开了一扇通往前沿工程技术的大门，让我能够更深入地理解并展望压电材料在未来振动控制领域无限的可能性。

评分☆☆☆☆☆

当看到【XH】基于压电材料的振动控制这个书名时，我立刻被吸引住了。我一直以来都对那些能够“化腐朽为神奇”的材料科学技术情有独钟，而压电材料，这个名字本身就带着一种科学的神秘感。在我看来，振动，无论是在工业生产、交通运输，还是日常生活，都是一个普遍存在的问题。它会影响设备的精度、寿命，产生噪音，甚至威胁结构安全。那么，压电材料是如何能够“驯服”这些令人头疼的振动的呢？我非常好奇书中是否会深入探讨压电材料的微观机制，比如晶体结构如何导致其独特的压电效应？压电陶瓷、压电聚合物，这些不同的材料在振动控制方面，各自扮演着怎样的角色，又有哪些独特的优势和局限性？我期待书中能够详细阐述压电致动器的工作原理，是如何通过施加电压来产生精确的位移，从而主动地去抵消外部的振动。同时，压电传感器在监测和反馈控制中又是如何发挥作用的？是否会涉及一些具体的控制算法和系统设计方法？这本书的出现，就像是在我面前展开了一幅关于如何利用神奇材料解决工程难题的蓝图，我迫不及待地想深入其中，去探索其中的奥秘，了解它如何在各个领域发挥着不可替代的作用。

评分☆☆☆☆☆

这本【XH】基于压电材料的振动控制的书，光是标题就充满了科学的魅力和解决实际问题的强大气息。我一直对那些能够巧妙地解决工程难题的技术充满好奇，而“振动控制”无疑是现代工程中一个至关重要且普遍存在的问题。从精密的科学仪器到宏伟的建筑结构，振动都可能对其性能、安全和寿命产生负面影响。而“压电材料”，这个名字本身就带有一种独特的能量转换的暗示。我很好奇，这种材料是如何被用来“驾驭”那些难以捉摸的振动的？它是否能够通过某种特殊的机制，将不需要的振动能量转化为其他形式的能量，或者产生一种反向的力来抵消振动？我特别期待书中能够深入浅出地介绍压电材料的基本原理，比如它的微观结构如何导致宏观上的压电效应，以及不同类型的压电材料（如压电陶瓷、压电聚合物）在性能上有什么差异，适合应用于哪些特定的振动控制场景。同时，我也非常渴望了解书中是否会提供具体的工程应用案例，比如在航空航天、汽车工程、精密制造，甚至是建筑抗震等领域，压电材料是如何被集成到实际系统中，从而实现有效的振动控制。这本书的出现，让我看到了解决振动难题的创新方向，我对它的内容充满了期待。

评分☆☆☆☆☆

读到【XH】基于压电材料的振动控制这个书名，我的脑海中立刻闪过无数个应用场景。我一直对那些能够从根本上解决问题的技术深感兴趣，而振动，这个无处不在的物理现象，确实是现代工程设计中一个绕不开的难题。无论是追求极致精度的科学仪器，还是需要稳定运行的工业设备，亦或是要抵御自然灾害的建筑物，振动都会对其性能和安全性造成影响。而压电材料，在我有限的认知中，是一种能够将机械能和电能相互转换的奇妙物质。这不禁让我产生了一个巨大的疑问：这种神奇的材料，究竟是如何被“武装”起来，从而实现对振动的有效控制的？我非常期待书中能够详细阐述压电材料的独特性能，比如它对外部力的响应有多灵敏，它的能量转换效率如何，以及它的响应速度有多快。同时，我也非常想知道，压电材料是如何被设计成实际的振动控制器件，例如压电致动器和压电传感器，它们分别在振动控制系统中扮演着怎样的角色？书中是否会深入探讨主动振动控制、被动振动控制以及混合振动控制的策略，并结合压电材料的特性进行分析？这本书的出现，为我提供了一个全新的视角，去审视和理解振动控制领域的最新进展，我迫切希望能够从中学习到实用的知识。

评分☆☆☆☆☆

这本书的题目，【XH】基于压电材料的振动控制，光是听起来就充满了科技感和解决实际问题的力量。我一直以来都对如何让机械系统运行得更平稳、更安静、更高效充满兴趣。振动，这个在很多情况下被视为“敌人”的存在，它不仅会降低设备的精度和寿命，还会产生噪音，影响用户体验，甚至在极端情况下威胁结构安全。而压电材料，我了解不多，但隐约记得它能够在受到外力时产生电信号，反之亦然，这似乎为“主动”地去“对抗”振动提供了可能。我脑海中浮现出各种场景：在复杂的工业环境中，大型机械设备产生的剧烈振动，不仅影响周围工作的工人，还可能导致精密仪器失效；在日常生活中，冰箱、洗衣机等家电运行时的噪音和振动，常常让人感到烦恼；在航空航天领域，为了保证飞行器在高速飞行中的稳定性和乘客的舒适度，减振技术至关重要。我非常好奇，这本书将如何详细阐述压电材料在这其中的奥秘。它是否会深入讲解压电材料的微观结构和宏观性能之间的关系？压电效应是如何被工程化，变成能够实际应用的振动控制器件的？比如，压电致动器是如何通过精确控制电压来产生细微而有力的位移，从而抵消外部的干扰？压电传感器又是如何捕捉到微弱的振动信号，并将其转化为可供分析的数据？我期待书中能够给出详尽的理论解释，更渴望看到丰富的工程实例，从微观器件的设计到宏观系统的集成，展现压电材料在各个领域的振动控制应用。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计就深深吸引了我，那种深邃的蓝色背景，仿佛置身于一个充满未知能量的领域，中央的【XH】标志，简洁而又神秘，预示着一种先进技术的探索。封面上“基于压电材料的振动控制”几个字，虽然技术性很强，但却给我一种强烈的求知欲，让我好奇压电材料是如何克服令人烦恼的振动问题的。我一直对材料科学和工程应用领域抱有浓厚的兴趣，特别是那些能够直接改善我们生活质量的技术。振动，这个看似微小却无处不在的物理现象，却能在很大程度上影响设备的性能、结构的安全，甚至人体的舒适度。想象一下，在精密的仪器中，一丝微小的振动都可能导致测量结果的偏差；在交通工具上，不间断的振动会让人疲惫不堪，加速部件的磨损；在建筑结构中，地震或其他外部干扰带来的振动更是威胁着生命的财产安全。因此，能够有效控制振动，无论是在宏观还是微观层面，都具有极其重要的意义。我特别期待书中能够深入浅出地解释压电材料的独特物理特性，比如它们在受到机械应力时会产生电荷，反之亦然，这种“压电效应”是如何被巧妙地应用到振动控制中的。书中是否会详细阐述压电致动器和压电传感器的原理？它们在吸收、抵消或增强振动方面分别扮演着怎样的角色？我脑海中已经勾勒出各种可能的应用场景：从高精度机床的隔振平台，到航空航天的飞行器稳定系统，再到医学领域的微创手术器械。这本书的出现，无疑为我打开了一个全新的视角，让我看到了如何利用先进材料解决实际工程难题的可能性。我渴望了解其背后的科学原理，更期待书中能够提供具体的案例分析和工程实践的指导，让我能够更好地理解并或许在未来的工作中加以应用。

评分☆☆☆☆☆

这本书的题目，【XH】基于压电材料的振动控制，在众多技术书籍中显得格外醒目。我对这个领域知之甚少，但“压电材料”和“振动控制”这两个词组合在一起，让我立刻联想到了一些充满未来感的应用场景。想象一下，那些对精度要求极高的精密仪器，如高性能显微镜、激光干涉仪，一丝微小的振动都可能毁掉整个实验。又比如，在航空航天领域，飞行器在高速飞行中承受着巨大的气动载荷和发动机产生的振动，如何保证其结构的稳定性和乘客的舒适性，这是一个巨大的挑战。我好奇，压电材料究竟是如何做到“控制振动”的？它是否能够像一个“智能的盾牌”，主动感知并抵消外部的干扰？书中是否会详细介绍压电材料的物理特性，例如其能量转换的效率、响应速度以及可靠性？我特别想知道，压电致动器是如何通过精确控制电压来产生力或位移，从而与环境振动形成“对抗”，达到减振或隔振的目的。同时，压电传感器又在其中扮演着怎样的角色，是否用于实时监测振动信号，并反馈给控制系统？这本书的出现，让我看到了解决这些棘手工程问题的新途径，我充满期待地希望能够从中学习到宝贵的知识。

评分☆☆☆☆☆

这本书的题目，【XH】基于压电材料的振动控制，立刻引起了我极大的好奇心。我一直对材料科学与工程应用的交叉领域充满兴趣，特别是那些能够解决实际工程难题的技术。振动，这个看似微小却影响深远的物理现象，在现代工业、交通、航空航天等领域都扮演着关键角色。从提高精密仪器的测量精度，到保障高速列车的平稳运行，再到增强建筑物的抗震性能，有效的振动控制技术至关重要。我很好奇，压电材料这种能够将机械能和电能相互转换的独特材料，是如何被应用于解决振动问题的？书中是否会深入介绍压电材料的物理机制，例如压电陶瓷、压电聚合物等不同种类的材料特性及其在振动控制中的优势？我特别期待书中能够详细阐述压电致动器如何通过精确的电信号控制来产生机械位移，从而抵消或抑制外部的振动；以及压电传感器如何灵敏地捕捉振动信号，并为控制系统提供反馈。此外，我也希望书中能提供一些具体的工程应用案例，从微观器件的设计到宏观系统的集成，让我能够更直观地了解压电材料在振动控制领域的实际应用价值。这本书的出现，无疑为我打开了一扇探索前沿技术的大门，我渴望从中汲取智慧。