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机械振动参考教材
wdzh168 2012-8-12 17:03
机械振动参考教材
最近网购了几本机械振动方面的研究生参考用书,还要考究一下哪一本更适合使用。
4150 次阅读|0 个评论
[转载]机械振动的分类
outcrop 2011-10-31 11:37
1、按产生振动原因 自由振动 受迫振动 自激振动 2、按振动随时间的变化规律 简谐振动 非简谐振动 随机振动 3、按振动系统结构参数 线性振动 非线性振动 4、按振动系统的自由度数目 单自由度系统的振动 多自由度系统的振动 连续系统的振动 5、按振动形式 纵向直线振动 横向直线振动 扭转振动 摆动
个人分类: 机电工程|3971 次阅读|0 个评论
燃气发动机、天然气压缩机-工作原理、组成、能耗、力学、振动
热度 5 tianjialin 2011-3-16 01:00
(1)Picture1研究内容-天然气发动机、压缩机研究成果交流2010-田家林-石油天然气装备教育部重点实验室(西南石油大学)-(压缩机工作原理、组成、能耗分析、力学性能分析、振动测试).jpg (2)Picture2报告内容-天然气发动机、压缩机研究成果交流2010-田家林-石油天然气装备教育部重点实验室(西南石油大学)-(压缩机工作原理、组成、能耗分析、力学性能分析、振动测试).jpg (3)Picture3工艺组成-天然气发动机、压缩机研究成果交流2010-田家林-石油天然气装备教育部重点实验室(西南石油大学)-(压缩机工作原理、组成、能耗分析、力学性能分析、振动测试) copy.jpg (4)Picture4计算软件-天然气发动机、压缩机研究成果交流2010-田家林-石油天然气装备教育部重点实验室(西南石油大学)-(压缩机工作原理、组成、能耗分析、力学性能分析、振动测试) copy.jpg (5)天然气发动机、压缩机研究成果交流2010-田家林-石油天然气装备教育部重点实验室(西南石油大学)-(压缩机工作原理、组成、能耗分析、力学性能分析、振动测试).pdf 天然气发动机、压缩机研究成果交流2010-田家林-石油天然气装备教育部重点实验室(西南.pdf
16690 次阅读|3 个评论
两自由度系统重频的充要条件
chenkuifu 2010-12-13 16:02
证明了两自由度系统出现重频的充要条件:质量矩阵的各元素与刚度矩阵的相应元素之比相等。指出两自由度重频系统本质上就相当于相当于两个独立振动系统。 两自由度系统重频的充要条件
个人分类: 机械振动习题解答|5015 次阅读|0 个评论
单自由度系统的特殊频率
chenkuifu 2010-12-11 10:35
本文将介绍单自由度系统的位移共振频率、速度共振频率、位移谐振频率、无阻尼固有频率、阻尼固有频率、半功率点等特殊频率。 频域特性曲线与半功率点
个人分类: 未分类|4454 次阅读|0 个评论
阻尼矩阵对角化的评述
chenkuifu 2010-12-9 13:21
对无阻尼系统建立的解耦方法,不仅数学操作简单,而且有明显的物理意义和实验可视性,因而人们自然而然地想将解耦方法到有阻尼系统。但是这个问题并不简单明了,比如加州大学的伯克利分校机械工程系Ma研究小组近年发表一系列文章在谈论这一老掉牙的问题 ( 这些稿件如果落到国内的某些学者、专家或审稿人的手中,其命运就是一句莫名其妙的没有新意 )。更应指出的 Ma是Caughey的研究生,而Caughey教授在约半个世纪前的1965年就发表了粘性阻尼矩阵的对角化的那一篇著名的文章 。 阻尼矩阵对角化的评述
个人分类: 机械振动习题解答|4788 次阅读|2 个评论
理解特征值、主振动和模态
chenkuifu 2010-12-8 20:31
传统振动教材对多自由度系统的主振动特性的知识点处置方式有进一步斟酌之处。比如,用假设解的办法引入特征值概念,感觉比较生硬。对模态振型的理解也比较突兀和抽象。本文通过解耦方式引入特征值问题,在逻辑上比较自然。而通过快照叠放图的方式引入振型则有助于直观理解模态的意义。 理解特征值、主振动和模态
个人分类: 机械振动习题解答|9895 次阅读|0 个评论
柔度系数法建立振动方程的若干例题
chenkuifu 2010-12-8 17:20
柔度系数法是建立振动方程的一种重要方法,它对弹簧质量和集中质量梁这类系统使用起来比较方便。本报告给出若干示例。 柔度系数法例题
个人分类: 机械振动习题解答|5424 次阅读|2 个评论
广义振动PK狭义振动--机械振动基础的绪论
chenkuifu 2010-12-1 08:17
第 1 章 绪论 本章介绍振动现象的广泛性,振动研究的内涵和外延,以及本书的主要内容。 1.1. 概述 振动指系统围绕平衡状态所发生的往复变化。对振动的理解有狭义和广义两种。狭义的理解是机械系统的组成元件在它们平衡位置附近所作的往返运动,比如弹簧质量系统的质量块运动,单摆的摆杆摆动等。广义理解则可包括诸如生物、生态、经济和社会发展等极端复杂系统的演化。 1.1.1. 振动现象的广泛性 宏观上大至宇宙,微观上小至基本粒子,都伴随着时刻不停的振动现象,如声、光、电、磁、热等。弦乐器的弦振动和管乐器的气柱振动是乐器工作的基础。没有空气的振动,声音无法传播,人类根本无法有效地沟通,更遑论欣赏动听的音乐了。 工程领域的振动现象数不胜数。例如,桥梁和建筑物在阵风、冲击波、地震、海浪、潮汐等载荷作用下的振动,飞行器与船舶在航行中的振动,输送管道中的流体流动诱发的振动,机床和刀具的振动。 生命系统中振动现象也比比皆是,比如心脏的跳动、耳膜和声带的振动、大脑思维过程中神经元之间的相互作用 ,都是人体不可缺少的生理过程。动物和植物生物钟,昼夜节律 ,年节律等等也可以看作是广义振动。微观振动包括细胞膜振荡 ,离子振荡,细胞骨架振荡、耳蜗内毛细纤维振荡等等 。植物茎叶在风中抖动则是外部环境与生命系统相互作用的结果。 流行病发生率的变化、果实收成的大年和小年、种群涨落、生态系统的波动、股票价格的升降、经济危机的准周期性发生、朝代更替等等也可看作是广义的振动。 为什么振动现象具有这样的普遍性呢?这是因为一个物理过程如果是单调的,则有两种趋势,一种是物理量单调地稳定到一个定值 ( 相当于 图 1? 1 中虚线 ) ,另外一种是单调地无限增加 ( 图 1? 1 中实线 ) 。前一种的特性比较简单,容易研究清楚。符合后一种特性的物理过程极少,这是因为该过程意味着需要无穷的能量。对自然界中容易观察到的稳定系统,以及很多人工系统,物理量的变化一般都在有限范围内。在有限范围内变化且变化非单调的过程,在某种角度上都可以看作是振动。 1.1.2. 研究振动的目的 振动研究的最直接目的就是趋利避害。很多工程振动都表现为害,但也有很多工程设备利用振动的利。 振动的害处首先表现为破坏物体的结构,不论是人工结构,还是自然结构,地震和海啸在瞬间就能将其摧毁,给人类造成巨大损失。海浪和飓风能够引起桥梁和海洋平台共振,导致破坏。经典的例子是 1940 年美国 Tacoma 桥因风载引起振动而坍塌 。飞机机翼和输送管道的颤振往往酿成恶性事故。工程机械的振动会加剧构件的磨损和疲劳,从而降低机器和结构物的使用寿命。加工机械的振动将严重影响加工精度。过强的振动也会影响精密仪器设备的测量功能和性能。 车、船等交通工具的振动会恶化乘载条件,过强的房屋振动会影响居住的舒适性能,强烈的振动噪声也是严重的环境公害。长期与振动接触的工作人员易患振动病,长期接振的手指会麻木,局部微循环恶化,甚至出现白指病。 但是振动也并非一无是处。比如大量的研究发现振动可促进骨折组织愈合。纽约州立大学 Rubin 研究小组让绵羊站立于振动平台,每天按照给定参数振动 20min ,发现一年后绵羊的骨松质密度较对照组增加 34.2% 。也有研究表明适度振动能改善血液循环 ( 如按摩 ) ,有利于镇痛,强化体育训练效果。音乐疗法的基础是声音,当然与振动密不可分。 振动在工程方面的应用非常广泛,闻邦椿院士在国内开拓了振动利用工程这一方兴未艾的领域 。目前,在许多行业,如采矿、冶金、煤炭、石油化工、机械、电力、水利、土木、建筑、铁路、公路交通、轻工、食品和谷物加工、农田耕作等,都使用了与振动相关的设备来完成形形色色的工艺,如给料、上料、输送、筛分、布料、烘干、冷却、脱水、选分、破碎、粉磨、光饰、落砂、成型、整形、振捣、夯土、压路、摊铺、钻挖、装载、振仓、犁土、沉桩、拔桩、清理、捆绑、采油、时效和切削等。商业化的机器包括振动给料机、振动输送机、振动整形机、振动筛、振动离心脱水机、振动干燥机、振动冷却机、振动冷冻机、振动破碎机、振动球磨机、振动光饰机、振动压路机、振动摊铺机、振动夯土机、振动沉拔机,以及各种形式的振捣器和激振器等等。 上述设备利用了振动的能量属性,我们还经常利用振动的信息属性。比如人类很早就利用声音来判断陶瓷器皿是否存在裂纹:即用轻轻弹叩器皿,如果它发出的声音清脆响亮则无裂纹,而发出沙哑声则表明有裂纹。人们也经常通过扣击西瓜听声音的办法来鉴别成熟度,更为精密和自动化的方法是使用振动仪器检测,然后再使用振动分析方法鉴别 。利用振动信息来监测机械健康状态,鉴别故障的起因,是机械故障诊断学的重要组成部分 。振动信息还被用来无损检测桩的质量。人工地震波技术是非常重要的探测石油、勘探地质的手段。医学上则广泛使用超声来诊断和治疗疾病。 正如胡海岩院士所指出的振动美学五大特征之一统一性 ,振动信号与其他波动信号在数学上没有差异,模型也相似,因此研究振动信号的处理方法也可以用于电子、通讯、图象处理等领域,甚至有人用于商品价格的研究 。这些都是振动研究的副产品。 前面我们已经提到了振动现象的普遍性,因此振动研究的一个重要目的就是要认识世界,理解振动现象的机制,更好地改造自然界,以便于我们人类的趋利。比如研究潮汐的涨落和海洋的波浪规律可以用来发电。研究人体的时间节律则可以提高人类的工作效率,强化药物作用效果等。而阐明生物体在微观领域的振荡机制则是重要的科学研究前沿。 从广义的角度看,人口的增长与衰减、农作物虫灾发生的周期性现象、股市的涨跌和振荡、社会经济发展过程的繁荣和衰退、周期性的经济危机,甚至朝代更替也都是振动现象。人们往往认为,对这些问题进行定量研究太困难了,所使用的数学表达式肯定要异常复杂。但是在振动基础上发展起来的动力学研究则表明,数学表达式很简洁的系统也能发生非常复杂的行为 ,这启发研究人员思考上述的复杂巨系统 (Complex Giant System) 是否也能够用具有简洁表达式的模型来近似。目前动力学在研究物种多样性、种群涨落方面已进行了广泛的探索 。人文社科研究传统上侧重定性研究,但也有基于动力学的定量研究的报道,如股票波动 、经济发展 、战争爆发 和朝代更替 等。 1.1.3. 振动研究的内涵和外延 人类所处的外部环境不断变化甚至恶化,为了能够存在,必然要趋利避害,而为能够可持续地延续和发展,整个社会更要关注长期的利与害。为了达到这个目的,我们自然想知道:利在哪里,害在何处 ; 能否趋利避害 ; 采用什么样的手段能够有效地达到目的 ; 以及在无法完全避害的情况下,如何平衡利害。 应用科学就是人类主动创造,并经世代积累,用来趋利避害的预测工具。预测的基本要素如 图 1? 2 所示,它有四个:原始状态、外部动态影响因素、作用机制和表观特性。科学研究特别强调作用机制的研究 ,初条件和外部影响因素一般受到人工调控。作用机制的框是灰色的,其中部分作用机制已知,而部分作用机制未知。根据背景知识,研究者对未知部分作出某种假设,然后对给定原始状态和外部动态因素就表观特性作出预测。再通过实验模拟给定的原始状态和外部动态因素,观察表观特性 是否与预测的一致。如果不一致,则需要修改假设。如果观察结果和预测的一致,那么假设得到了一次支持。如果这种假设被多种实验条件所支持,而且没有找到反例,那么这个假设就会被科学界接受为暂时的真理。 振动研究的基本要素与上述科学研究要素相似。在 图 1? 2 中四个要素下方的楷体字型词汇就是振动研究所使用的术语。从工程角度而言,最关心输出,因为这个物理量决定振动的强弱。有时把输出叫做响应 ( 也称反应 ) ,把输入叫做激励 ( 或外力 ) 。初条件包括初位移和初速度 ( 有的文献把初条件当作初激励处理 ) 。 已知输入、初条件和系统特性,来预测系统响应,称为振动分析,它为机械与结构的动强度和动刚度计算及校核提供依据。振动研究的另外一个任务是根据激励和响应求系统的参数,这称为系统识别。振动研究的第三个任务是已知响应和系统特性,反推激励,这称为振动环境预测。 根据侧重点的不同,可以从不同的角度对振动进行分类。 一 . 按照系统的物理特点分类 (1) 线性振动。线性系统发生的振动称为线性振动,它可以用线性微分方程描述。线性系统满足叠加原理,也就是复杂输入的响应可以由简单激励的响应叠加而得。如果线性微分方程的系数不随时间变化,则称为线性时不变系统。 (2) 非线性振动。非线性系统产生的振动就是非线性振动,其数学描述为非线性微分方程。非线性系统不满足叠加原理。 (3) 随机参数振动。振动微分方程的系数是随机量。工程上即使按相同工艺制作的同一规格构件的物理参数,比如混凝土梁的刚度,也肯定有差异。这种差异可以用随机量或随机场来表示,相应的研究称为随机参数振动。也有用模糊数学来表示上述不确定性的,相应地称为模糊振动。 二 . 按照激励的类型分类 (1) 自由振动。系统受初始激励作用 ( 以后不再受外界激励 ) 产生的振动。初激励包括初始位移和初始速度。 (2) 强迫振动。系统在外界激励作用下产生的振动。外界激励既可以是外荷载,也可以是系统的支座运动。 (3) 自激振动。激励受振动系统自身控制,在适当的反馈作用下,系统将自动地激起定幅的振动。但是,一旦系统的振动被抑止,激励也就随着消失。 (4) 参数振动。激励是因系统的物理参数的改变而引起的。 三 . 按照激励的特点分类 (1) 确定性振动。外界的激励可以用时间的确定性函数来刻画。一个确定性系统 ( 指系统的物理特性是确定性的,不论它是常参数系统,还是变参数系统 ) ,在受到确定性激励时,其响应也是确定性的,称为确定性振动。 (2) 随机振动。随机激励不能用时间的确定性函数进行刻画,我们不能事先确定某一时刻激励的具体量值,但它们符合统计规律,可以用概率的方式刻画。风、地震引起的地面运动和波浪都是随机激励的典型例子。确定性系统,在受到随机激励时,系统的响应是随机的,称为随机振动。 1.2. 本书的主要内容 皇帝老儿关心朝代的更替,最好消灭朝代更替的振动,以便江山永固,但这是巨复杂系统的非线性随机振动。本书只介绍机械振动的最基础内容,即仅限于线性系统受确定性激励的问题。工程上最常见的简单振动系统如 图 1? 3 所示,它由质量块 、弹簧 和阻尼器 构成。 对该系统,首先要关心的一个问题是:质量块 偏离平衡位置幅度是否过大。因为若偏离幅度过大,则弹簧就有可能被拉坏。工程上更常见的情形是:振动的幅度没有大到一次就将弹簧拉坏的程度,但系统仍有可能因长期的疲劳损伤累积而损坏。就如同一次次小规模的农民起义,虽然其中一次无法把皇帝拉下马,但多次起义之后最终将推翻旧王朝。 为防止 图 1? 3 系统的失效,最高境界是能达到皇帝的妄想 消灭振动,但这往往不可能。为了保证在设计寿命内,系统不被破坏,我们退而求其次,就是让质量块 的偏移 尽可能小。这就要求预测质量块 的运动规律,以及相应的影响因素。因此我们就需要对该系统进行研究。 最简单的研究是直接观察。直接观察可得到这样的定性描述:系统质量块围绕平衡位置作往返运动,就如同振动的定义那样。但是我们还想知道 什么时候经过平衡位置,达到的最大偏移究竟是多少,而不仅仅是否极泰来式的睿智描述。 振动理论依靠什么工具预测呢?最常使用的工具是下面的二阶微分方程 它是刻画 图 1? 3 所示系统的运动方程。这里的 分别是系统的质量、阻尼系数和刚度系数,而 是随时间变化的激励或外力。 1.2.1. 预测响应要解决的相关问题 若利用方程 来预测,随之而来就会想到如下的问题: 1. 方程 是怎么得来的? 2. 方程 在什么条件下可用? 3. 方程 中的 如何确定? 4. 方程 的激励力 如何确定? 5. 如何解这个方程来实现预测? 6. 方程 的解具有什么特点?是否能反映实际现象的特征? 7. 若系统中有更多的质量块和弹簧,比如 图 1? 4 的系统,又将如何处理? 1.2.2. 简明的回答与本书的安排 问题 1 的答案将构成了本书第 2 章和第 3 章的基本内容,我们将会系统介绍建立方程 的常用方法,这里暂且跳过。 问题 2 的回答相当重要。根据本书的第 2 章和第 3 章的学习,我们将会知道方程 成立的充分条件是单自由度线性系统。这个陈述有两层含义。第一层含义是实际系统并非是理想线性,采用线性模型是对实际问题简化分析不得不采取的手段。方程 正确的前提是完美的单自由度线性模型。如果这个模型不能够反映真实的情况,那么就不能保证方程 的预测准确性。 第二层含义是拓展方程 的适用对象。该方程是 图 1? 3 模型的精确描述,但它同样可刻画简单的谐振电路,只是方程中参数和预测对象的物理意义有差异。除了上述弹簧 - 质量系统和简单电路,正如前面谈到的振动统一性,很多现象都是广义形式的振动,也都可以用该方程来近似描述。 科学研究中遇到新问题时,总是先自然而然地将简单的、熟悉的模型和机制套用或拓展过来。如果发现已有理论的预测结果不能很好地解释新问题的现象,那么就会对已有理论进行缝缝补补式的修正,如果这种修正仍不可行,则另起炉灶建立新的理论。方程 确实能够预测和解释很多领域的现象。即使是非线性振动,只要研究对象的振动幅度足够小,那么方程 的精度在理论上也是有保证的。但是如果超出适用前提,即使看起来简单的系统,方程 的预测结果都有可能不可信 ( 更不用说人类社会这种巨复杂系统 ) 。 问题 3 的答案是技术问题,这将在第 2 章和第 3 章讨论。正如前文所说的统一性,许多形状各异的机械系统 ( 比如 图 1? 5 杆的摆动 ) 都可以用方程 来刻画,但这里并没有 图 1? 3 中的弹簧和集中质量块。因此若用方程 来描述,则其中的参数必然是等效的概念。这就要解决如何等效的问题,操作上就是确定方程 的等效参数。对其它领域更复杂的系统,确定等效参数需要特殊的技巧。 问题 4 的回答,就是前面提到的振动环境识别问题,这需要通过实验解决。在本书中,总是假定它是已知的。 问题 5 的答案是求解方程 。 微分方程理论已经系统地建立了该类方程的求解方法。求解的难度依赖于激励的复杂程度。与振动理论密切相关的解法将在第 2 章和第 3 章介绍。 问题 6 要回答 的特性。它显然既与系统的 有关,又受到激励 的影响。最简单的情形是 ,这就是自由振动。为方便描述这种自由振动,要引入相应的参数,如固有频率和阻尼比等。 的最重要情形是简谐激励,它可引起共振现象。方程 的齐次解和共振解对应了物理上两个重要的现象 : 自由振动和共振。 问题 7 的背景是 图 1? 4 的模型。这个模型无法等效成 图 1? 3 的单个质量 - 弹簧 - 阻尼模型。刻画系统状态需要所有质量块的信息,即必须用由 个时间函数构成的函数向量 来刻画, 相当于第 个质量块的位移。相应地,方程 要扩展成如下的微分方程组的形式 这里三个 矩阵 分别是质量矩阵、阻尼矩阵和刚度矩阵。 是作用在系统上的 激励力向量。 用方程组 来预测,同样需要回答前面提出的 6 个问题。本书的第 4 和 5 章将系统地回答问题 1 , 2 , 5 和 6 。问题 3 和 4 就是前面提到的系统识别和振动环境预测两个问题,它们非常重要,但是超出了本书的范围,这需要在后续课程《模态分析》中深入学习。用方程组 来预测,本书第 5 章将介绍 相对较小情形的模态叠加法。对 很大的情形,需采用数值方法解方程组 ,应参考相关专著。 寻找多自由度系统的共振频率要比单自由度系统情形复杂得多,且多自由度情形固有特性还包括振型。多自由度系统的固有频率和振型问题相当于数学的特征值。本书的第 6 章将系统介绍适用于振动分析的特征值方法。 实际上,有些问题用 仍无法精确地刻画,比如细弦的振动,描述系统的状态需要弦上连续点的信息。对这种连续体的振动分析将是第 7 章的中心内容。 参考 :T Womelsdorf, JM Schoffelen, R Oostenveld, et al. Modulation of Neuronal Interactions through Neuronal Synchronization. Science, 2007, 316(5831):1609 - 1612 参考 :CM McClung. Plant Circadian Rhythms. The Plant Cell. 2006,18(4):792-803 见 L Gross. Membrane Oscillations Keep Neurons on the Right Track. PLoS Biol 2006,4(6): e191-e192 见 NH Evans, MR McAinsh and AM Hetherington. Calcium oscillations in higher plants. Current Opinion in Plant Biology. 2001, 4(5):415-420; Models for oscillations in plants. Australian Journal of Plant Physiology. 2001, 28 (7):577-590 D Green and WG. Unruh. The failure of the Tacoma Bridge : A physical model. American Journal of Physics 2006, 74(8):706-716 C Rubin, AS Turner, S Bain , et al. Anabolism: Low mechanical signals strengthen long bones. Nature 2001,(412):603-604 闻邦椿,李以农,张义民等 . 振动利用工程 . 北京 : 科学出版社 . 2005 见王书茂 , 焦群英 , 籍俊杰 . 西瓜成熟度无损检验的冲击振动方法 . 农业工程学报 . 1999,15(3):241-245 参考 : SW Doebling, CR Farrar , MB Prime. A summary review of vibration-based damage identification methods. The Shock and Vibration Digest. 1998, 30(2):91-105; Y Zou, L Tong L, GP Steven. Vibration-based model-dependent damage (delamination) identification and health monitoring for composite structures - A review. Journal of Sound Vibration. 2000, 230(2): 357-378 胡海岩 , 对振动学及其发展的美学思考 . 振动工程学报 . 2000, 13(2): 161~169 参考 : JD Farmer, S Joshi . The price dynamics of common trading strategies. Journal of Economic Behavior Organization. 2002, 49(2):149 171 郝伯林 . 从抛物线谈起 -- 混沌动力学引论 . 上海 : 上海科技教育出版社 .1995 见 J Vandermeer. Oscillating Populations and Biodiversity Maintenance. BioScience. 2006, 56(12): 967-975; J Huisman, FJ Weissing. Biodiversity of plankton by species oscillations and chaos. Nature.1999, 402(6760):407410 参考: T Yamashita, Y Itoh. The oscillation of stock price by majority orienting traders with investment position. Physica A . 2007, 374 (2):764 772 ACL Chian , EL Rempel, C Rogers . Complex economic dynamics: Chaotic saddle, crisis and intermittency. Chaos, Solitons and Fractals. 2006, 29 (5) 11941218 P Turchin, A Korotayev. Population dynamics and internal warfare: a reconsideration. Social Evolution and History, 2006 T Gross. Generalized models as a universal approach to the analysis of nonlinear dynamical systems. Physical Review E. 2006, 73(1): 1:14 机制和表观 ( 或行为 ) 是分层的。在某个层次上为机制的东西,可能是更深层次的表观,而本层认为是表观的现象很有可能是更直观层面的机制。 如果无法精细地控制实验条件,比如某些自然现象 , 就需要大量和长期的观察和记录,从中挑出尽量符合的原始状态和外部动态因素的事件,就这些符合条件事件的表观特性来做检验。
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机械振动基础的序-陆启韶
chenkuifu 2010-11-30 11:10
序 振动是自然界和工程技术中十分普遍的物理现象。它们通常是指物体或系统在其平衡位置附近的往复运动,但是随着现代工程和科学的飞速发展,振动的内涵已经变得越来越广泛了。刻画振动现象的本质规律需要使用微分方程和偏微分方程等数学工具,所以它在传统上似乎是力学和数学的专属领域。然而许多工程技术领域,如航空航天、能源化工、机械制造、交通运输、工程材料、土木建筑、核工业等等,在机电装备设计和运行过程中都会遇到大量振动问题,因此振动研究已经成为很多工程学科的核心内容。 为了适应现代工程教育对于振动知识的需求,陈奎孚博士在长期从事振动领域教学和科研工作的基础上,新编了《机械振动基础》一书。本书首先介绍了振动的基本概念和研究特点,然后对单自由度系统的自由振动和受迫振动问题的基本理论方法进行了详细的分析,为进一步研究打下了良好基础。接着考虑两自由度和多自由度系统的各种振动问题,侧重由于多自由度因素所带来的新问题和新理论方法。考虑到在工程振动问题的实际计算需要,专门给出了 固有频率与振型的数值解法。最后,重点地介绍了一些典型的弹性体的振动问题及处理方法。 尽管国内已经出版了多种振动教材,这本教材有其自身的显著特点。首先,本书的内容安排独具匠心,振动分析对象以离散系统为主,兼顾连续系统;研究工具以理论方法为主,数值方法为辅。做到由浅入深,难点分散,逐步展开,条理清楚。其次,进行振动分析离不开数学工具,这往往使一些数学基础较弱的工程技术人员望而却步,因此善于处理力学分析与数学方法之间的关系是十分重要的。在本书里,数学概念和工具是紧密围绕振动分析的需要而引进的。例如要对振动现象作定量分析,就需要用微分方程描述其力学模型。又如多自由度振动问题的解耦需要利用线性变换,在数学上就要求解特征值问题去确定这个变换;至于弹性体振动问题的解耦,就需要利用振型的正交性了。作者注意对这些数学问题进行适当剪裁和加工,善于配合相应的力学问题进行表述,使得内容编排如行云流水,浑成一体,读者能够深刻地体会到它们的力学本质,有效地理解和掌握了这些内容。再者,本书特别重视启发式的叙述和教学。比如对振型矩阵的特征值和特征向量的确定、解常微分方程的待定系数法和分离变量法等内容的处理,作者不仅给出运算步骤和重要公式,更注重引导读者去探究解法的思路。隐含在这种启发式教学中方法论是先将复杂的问题退化成简单的读者熟悉的问题,这种思路始终贯穿着全书。最后,作者精选了大量例题和习题,有些详尽地介绍了求解方法,有些来自典型的工程实际问题,对于读者学习和掌握理论方法,以及培养分析和解决实际问题能力都发挥了重要作用。 本书 内容丰富,重点突出,力学背景清晰,工程实用性强。在表述上图文并茂,语言流畅。特别是作者在选图上下了很大功夫,有些图还是作者亲自绘制而在其他著作中很难找到的。大量的图形不仅能够直观地说明问题,有助于理解抽象的数学和力学概念,而且感受到力学美的魅力。书中语言生动活泼,甚至不时的幽默也使得读起来酣畅淋漓,意犹未尽。 值得指出,本书的特色亦归因于作者长期从事跨学科交叉领域研究的积累。他先后在力学和生物医学工程专业学习和研究,其后又赴日本和美国深造。尽管专业跨度很大,但是他一直在振动领域耕耘不辍,求索不止,取得出色的成果。 本书有广泛的适用性。它可以 作为高等学校工程振动课程的教学用书,供教师和研究生、高年级大学生在课程学习中使用,同时 对于广大从事振动理论和应用研究的工程技术人员和科研人员也有重要参考价值。 陆启韶 2010 年 11 月于北京航空航天大学
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机械振动基础的前言
热度 2 chenkuifu 2010-11-30 08:28
前言 很多人从记事起对振动就有切身的体会,因为在幼儿园有的小朋友自己可以把秋千荡得很高,而有的小朋友在没有别人来回推动的帮助下,秋千很快就会停下来。从小学科学课、中学物理到大学物理都有振动内容,我们已经反反复复地学习了几轮。作为定性感觉,振动似乎早已是陈词滥调。然而工程上一旦想定量预测高楼、大桥、大坝、海洋平台等在地震、风、海浪诸类作用下屹立不倒的寿命,依然是路漫漫其修远兮。本门课程机械振动基础仅是其中的一段旅途,当然这段旅途自己也能解决很多工程问题。 学科上,机械振动的研究对象主要指机械系统,它的自由度比较少。象上海金茂大厦、台北 101 大楼这样的高层建筑振动往往划归结构动力学。机械振动和结构动力学的假设、控制方程和目标没有本质差异,只是后者涉及的自由度成千上万,乃至上百万,因此而需要发展高效率的处理手段。动力学的概念更广泛,它的自由度可多可少,但更强调某些特殊的物理现象,尤其是目前趋之若骛的非线性动力学。 早期的振动研究大多为数学和力学工作者的专利。但是目前很多工程问题规模大、速度高、控制复杂,比如航天飞机、三峡大坝、微型机器人等等,振动对系统性能影响往往非常巨大,相关的工程人员对振动再也不能装作视而不见了。当然随着科学技术发展的需要,诸如线性代数、计算方法、计算机程序等在相关专业的教育中也得以逐步强化,这也为系统地学习振动理论准备了必要的基础。振动理论得以普及的另外一个重要因素是 ANSYS 、 ABQUS 和 NASTRAN 等计算软件的广泛运用。这类软件在轻松的鼠标点击之间可以得到很多漂亮的图形,大大降低了振动分析的难度。但是对这些漂亮图形的解释,以及其工程意义的挖掘则需要系统的振动知识。 本书是对笔者多年的振动教学讲义的总结,由绪论、单自由度系统的自由振动、单自由度系统的受迫振动、两自由度系统的振动、多自由度系统的振动,固有频率与振型的数值方法和弹性体振动等总计七章组成。本书名为机械振动基础,所以内容基本限于线性系统的固有特性和线性系统受到确定性激励的响应。 第 1 章绪论,除了千篇一律地介绍课程的重要性和教材的基本内容外,笔者也花费了一些笔墨介绍自己对科学和科学研究的感悟。第 2 章的经典内容是自由振动的特性 ( 无阻尼和有阻尼 ) 和参数 ( 振幅、相位、固有频率和阻尼比 ) 、推导振动方程和计算固有频率的方法 ( 微分方程法、能量法、静位移法和瑞利近似法 ) 。笔者系统论述了等效质量和等效刚度。 第 3 章的经典内容包括单自由度系统强迫振动、共振、频响特性、简谐量的复数表示、强迫振动理论应用、阻尼理论和杜哈梅积分。为了能与振动实验课对接,笔者简要地介绍了位移、速度和加速度三种频响、五种特殊频率、离散谱等。此外,笔者对用傅立叶级数求周期激励的响应进行了颇为详尽的论述。 越来越多的工程问题必须使用多自由度系统建模才能达到工程的要求,特别是当代的计算力学软件对多自由度系统的分析也非常方便。因此多自由度系统理论非常重要,而这部分内容又非常多,所以本书将两自由度系统振动和多自由度系统振动分成两章来叙述,各自侧重点不同。第 4 章强调耦合方程的解耦、模态和振型的理解。经典内容包括无阻尼自由振动和强迫振动的完整解法、强迫振动理论的应用,以及双摆。笔者给出了两自由度系统特征值的显式解。 多自由度系统微分方程的建立方法放在了第 5 章,包括柔度系数法、刚度系数法和拉格朗日方程法等。本章将解耦、模态和振型、自由响应拓展到了任意自由度。多自由度系统的阻尼仅考虑了阻尼矩阵可对角化的情形。对这种情形,振动分析可以套用无阻尼情形的处理方法。本章还讨论了零频和重频系统。本书的特征值问题的引入是对耦合方程解耦的逻辑必然。 特征值问题是多自由度振动分析的重要内容。第 6 章介绍了适用于振动分析的特征值数值方法,包括瑞利法、李兹法、矩阵逆迭代法和子空间迭代法,以及针对特殊结构的传递矩阵法和邓克莱法。迭代在数值解法中地位极其重要,本章以迭代法求特征方程根为例,总结了它的思想和模式,并给出三个用 MATLAB 语言实现的 M 函数。 第 7 章介绍了弦、杆、轴和梁的振动分析,内容包括方程建立、主振动、自由响应和强迫响应分析。本章还分析了纵向力、转动惯量和剪切变形对梁的主振动的影响,讨论了针对连续体的两种近似分析方法:瑞利法和李兹法。 在成书过程中,笔者尽量考虑读者的潜在范围,因为涉及振动的工程学科越来越多。本书要求的前期课程有高等数学、线性代数、大学物理、计算机语言、理论力学和材料力学,这些课程基本上是相关工程专业所要求的通识课程。除了上面提及的前期课程,撰写过程特别注重材料的自含性,比如尽量回避结构力学的内容,如有个别例题涉及的,也尽量用材料力学的语言来叙述。再比如现在大多工科院校的理论力学课程对拉格朗日方程已不要求,所以本书对相应的内容作了必要介绍。 除了在读学生,目前已从事振动相关的专业人员队伍庞大,各自的教育背景五花八门,所以本书除了在理论体系循序渐进外,也精选了大量的例题和习题 , 习题配有答案,以便自学。部分新例题和新习题是笔者根据学习需要而自行设计和制作的。为了增加阅读兴趣,降低理解难度,笔者加入了大量插图,特别是快照叠放图等在其他课本中很难发现。 全书由哈尔滨工业大学 屠良尧 教授精心审阅。屠老一直活跃于振动的科研和教学前线,能挤出时间为本书把关,既是是笔者也是读者的福分。作者承蒙北京航空航天大学 陆启韶 教授教授提携,于百忙中为本书欣然作序。暨南大学 张森文 教授也提供了很多有益的建议。 本书的顺利完成离不开力学系全体同事的鼓励、支持和帮助。焦群英、付志一、王永岗等教授对部分章节提供了很多建设性意见。张平同志对例题习题选择和实验相关内容提供了指导性意见。在长期的振动教学互动过程中,笔者从学生汲取了丰富的营养,有些学生仔细审读了部分章节,在此一并感谢。特别感谢的是李英和刘钊等同学,他们在这网络躁动和游戏鸦片泛滥的年代,依然能够安静地坐下来逐一校核枯燥烦琐的公式,润色诘屈聱牙的陈述。 本书得到了中国农业大学研究生院的重点课程建设教材项目的资助。在成书期间,笔者还得到了如下与振动研究相关基金资助:国家自然科学基金 (30971692) 、北京市优秀人才培养资助 (PYZZ090428001149) 、中央高校基本科研业务费专项资金资助 ( 2009JS30 ) 。 虽然作者花费了大量地时间和精力来降低笔误、错误和偏见的频次,但是肯定还有许多不当之处。欢迎读者的批评和指正,请发送到本人电子邮箱 ChenKuiFu在hotmail.com 。 陈奎孚
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机械振动小结
热度 1 williammilo 2010-6-11 14:21
我的博客已经搬家到 xiongbox.com 欢迎访问熊伟博士的网站! 本文永久链接 http://xiongbox.com/机械振动/ 1. 一个系统的某一物理量的值不断地经过极大值和极小值而变化的现象 一般称为振荡,在力学系统或声学系统中,则称为机械振动,或称振动。脉冲地或短暂地施加于物体或设备以激发其振动的力称为冲击。 振动是稳态的变化,而冲击则是暂态的 。 2.分布系统(例如弦、棒、膜、板以及更为复杂的结构)上,质点数是无穷的,自由度数也是无穷的。 处理分布系统的振动问题就不能用以上方法考虑各个质点的运动,而要考虑系统中振动的空间分布和时间分布,用对空间坐标和时间的偏微分方程描述 。在很多情况(例如弦、棒、膜、板),振动物体形状简单,因而边界条件也很简单,选择适当坐标系统就可以求解微分方程。但在实际问题中,边界条件往往是非常复杂的,偏微分方程的求解根本不可能,就只能用近似方法处理。 3.有限元法是解决这类问题的一个有力的工具, 方法是把连续的物体简化为若干互相连结的单元,而用对时间的常微分方程组(可能有几十个甚至几千个、几万个方程)求解 。增加单元数可使计算结果准确到任何需要的程度。振动方式分析则是利用多点测量结果,算出各个简正振动的空间分布和简正频率。在频率高时,简正振动的分布很密,可用统计方法考虑能量关系求得振动传递性质,这称为统计能量分析,或用功率流法分析功率关系。这两种方法都是近似方法,只能给出平均情况,未计及每个简正频率的共振现象。如果对后者作一估计,在实际工作中就很有意义。有限元法还发展为表面元法,计算工作更为简化。 4.一般机器、设备的振动除影响它的稳定度以外还使它易于磨损,降低使用寿命。在强烈振动下,测试仪表可能暂时工作不正常(失效),甚至机器或部件损坏(振动疲劳)。所以仪器设备的振动问题非常重要。产生振动的驱动力来源为 :①旋转或往复部件的不平衡;②磁力不平衡;③部件的互相碰撞。此外强大气流或强烈噪声(声致振动)在气动设备和航空器上产生的振动更加重要 。转动机器还有另一性质,它的转速高到一定程度,转子或轴可产生共振,因而产生很大振幅,甚至破坏,这称为临界速度,必须避免。
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司空见惯的振动 ——大学物理备课系列之(一)
boxcar 2009-9-7 21:09
前言: 我这学期又被找去教大学物理课,内容包括振动与波动、波动光学、热学、量子物理这几部分内容。虽然这些课我已经讲了4年,就是不做任何准备我也可以对着PPT侃侃而谈地讲下来,但我还是决定认真一回,再备一遍课,不过方式有点儿变化。以往我的教案不会写大段连贯的、通顺的文字,更不会去背诵教案,只写下要讲的要点,给课堂上发挥自己对语言的驾驭能力留下足够的空间。这次我决定把会在课堂上提及的一些比较有趣的东西写到博文里面,让更多人分享我的工作成果,并进行讨论或提出一些意见,帮助我加深对这些知识的理解,纠正某些可能错误的认知。 这个系列的第一篇博文就是关于振动的认识。下面我就言归正传,说一说司空见惯的振动。 之说以我能说振动现象司空见惯,是因为我在做出这种表述的过程中,其实我的身体的很多部位就处于机械振动的状态:心脏在跳动,肺在呼吸,手指尖在键盘上跳动或者声带在颤动等,这些都无一例外地基本符合机械振动的定义 物体在一定位置附近所作的周期性往复运动。 如果我们抬眼望去,不远处可能就有一个树枝在摇动,低头看一下,机械手表里面的游丝在扭摆着;如果阁下戴着电子表或者石英表,里面的石英晶体会以更高的频率快速地振动着;冷风袭来,我们可能会激灵灵地打一个冷战,这也是肌肉在振动;当我们迈步走开的时候,我们的双腿也在往复地摆动(振动)着;吃饭的时候,我们的口腔也有规律地往复咀嚼着实物;这些运动也符合振动的定义,类似的例子太多了,所以我们说振动司空见惯,还真不为过。 我认为,振动如此常见的原因是通常在真实的环境中静力学平衡是在特定情况下存在的,往往也是比较脆弱的。想象一下天花板上用一根电线吊着的电灯,静力学平衡的条件容易满足电线的拉力和灯的重力平衡,所以静止不动,此时拉力和重力必然在一条直线上。不过可能由于一阵微风拂过,电灯离开其稳定的平衡位置悬挂点的正下方,此时重力和拉力的平衡条件就轻易地被破坏了,开始了摆动。由于不变形的理想刚体实际是不存在的,所以真实物体表面的受力变形也很容易引发一阵振动,或许还能发出我们能听到的(往往并不悦耳)声音。诚然,这些振动都不会象教科书上讲到的理想化的简谐振动那样稳定持久,而仅仅是幅度不断衰减的阻尼振动,但它来得实在容易,时常还让我们避之不及。如果说刚刚举出的两个例子还算是比较偶然的,那么各种机械的振动就十分必然了,因为它们必须运动,而且常常运动本身就是旋转的或者往复的,自然要伴随着可能比较可怕的、具有破坏力的振动。这时的振动算是受迫振动,机械正常的运动就能为其提供驱动力,所以我们可以听到机械的轰鸣声,根据这轰鸣声还能判断机械的运转速度和工作状态,不过当机械运转产生的驱动力和机械自身的固有频率很接近了,就会发生共振现象,伴随着越来越想的声音,机器已经迫不及待地晃动起来,如不加以制止,也许将产生灾难性的后果。 因此,我们可以说最简单的振动起源于平衡的破坏,一种机制突然占了上风,另一种机制开始加大力度试图扭转局面时,并不能很快恢复平衡,而是在两种机制交替主导的情况下来回的往复,如果没有其他机制造成的阻尼,就如简谐振动一样不眠不休,在两个极端之间长期振动下去。自然界中的现象固然如此,人类社会的许多现象与此也十分相像,正常的制度可以使社会处于正常的平衡状态,但当平衡状态被打破后,就常常出现很长时间的动荡和起伏,减少动荡起伏最好的办法当然就是增加阻尼以息事宁人,不过这种阻尼并不容易,有时未必都能见效。如果社会规则并不是立足于平衡和稳定而朝令夕改,而社会的振荡就如受迫振动一般很难免了,如果这种规则的改变恰好和社会自身固有的起伏规律合拍,那么共振现象很可能会发生,就有发生更大的动荡和破坏的风险。 所以振动很常见,很有趣,有时会很精彩,但有时也很让人无奈。我们需要把握各种振动的规律,懂得利用有利的振动,防范和避免有害的振动 。
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【会议】第三届动力学、振动与控制国际会议
yahuang 2009-7-21 16:19
The Third International Conference on Dynamics, Vibration and Control(ICDVC-2010) 12-14 May 2010, Hangzhou, China 会议主页: http://saa.zju.edu.cn/ICDVC2010/ Proceedings and Special Issues The extended abstracts (3-4 A4 pages) will be published in the Conference Proceedings with CD-ROM. A number of selected full papers will be recommended to publish in the following international journals after the conference: 1 International Journal of Bifurcation and Chaos; 2 Journal of Sound and Vibration; 3 Science in China E, G; 4 International Journal of Non-Linear Mechanics. Important Dates May 31, 2009: Mini-symposium proposal submission September 30, 2009: Pre-registration, Extended abstract submission December 31, 2009: Notification of acceptance February. 28, 2010: Revised extend abstract or full paper submission
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国外振动新教材的内容和特点
热度 2 Mech 2009-3-20 22:11
振动是国内理论与应用力学专业和工程力学专业本科必修课,也是机械、土木、航空等专业本科生或研究生的选修课。北美大学的情况基本类似,机械、土木、航空、航天和工程力学系一般都开设振动课程。初级课程由学过工程力学 ( 静力学和动力学 ) 的二、三年级本科生选修,高级课程主要是研究生选修甚至必修。土木系的初级振动课程有时也称为结构动力学,有些大学甚至是同门课程,不同的名称和编号。据笔者所见,欧美至少出版了几十种振动教材。本文仅讨论部分比较 新 的教材,即 1995 年后出版或再版的。最新的如 2006 年以后出版的教材,笔者还没有仔细阅读。另外,限于笔者外语能力,所谓 国外 教材主要是英语教材,包括欧洲大陆学者用英语出版的教材。而且,本文不讨论没有涉及基本振动理论例如单自由度线性振动的高级课程教材。笔者试图尽可能简要地分析各种教材在取材和处理方面的特点,并简介作者。最后在结束语中总结这些教材及其作者的特点。 顺便一提,在 20 多年前笔者开始教书的时候,提到国外原版教材总有种可望不可及的感觉,既见不到,也买不起。渐渐地情况发生变化。首先,随着研究经费和教学项目经费的增加,原版教材变得相对便宜,一般在千元之内,可以通过外文书店向境外出版商订购。其次,国内的图书公司引入某些教学版本,相对便宜,每册价格通常只有二、三百元。第三,有些出版社取得外国教材的版权在境内重印发行,价格更低。第四,有些高校购买国外期刊电子版本的同时也购买了相应出版社的书籍电子版,这种书籍虽然以专著居多,但也有少量教材。最后,不少大学的图书馆原版藏书已经大为增加。更不用说教师们有更多出境交流的机会。因此,现在的问题不再是看不到原版教材,而是教材太多来不及看。希望本文能在读者选择教材时有所帮助。 1 传统教材及其更新 对我国振动教学的影响影响很大的国外教材当推 Timoshenko 等的《工程中的振动问题》 (S. Timoshenko, S. H. Young, W. Weaver. Vibration Problems in Engineering (4th ed.). John Wiley Sons, 1974 , 521 页 ) , Meirovitch 的《振动分析基础》和 Thomson 的《振动理论及其应用》。这些书早期不同版本均有汉译本。其共同特点是以确定性线性振动为主,按单自由度、两自由度、多自由度、连续体叙述,也包括少量非线性振动和随机振动。这些书在北美也是经典教材,形成振动教学的传统内容。其中 Timoshenko 等的书在第五版 (W. Weaver, S. P. Timoshenko, S. H. Young. Vibration Problems in Engineering (5th ed.). Wiley-Interscience, 1990, 624 页 ) 中补充了非线性系统的数值方法并增加有限元法一章,然后未见再版,目前采用的较少。 Meirovitch 的书和 Thomson 的书都有新的版本,并被广为采用。 Thomson 与 Dahleh 合作完成《振动理论及其应用》 (W. T. Thomson, M. D.. Theory of Vibration with Applications (5th ed.), Prentice Hall, 1997, 543 页 ) 的新版。内容包括振荡性运动,自由振动,简谐激励振动,暂态振动,两和多自由度系统的振动,振动系统的特性,拉氏方程,计算方法,连续系统弦线、杆、轴和梁的振动,有限元法,连续系统的模态叠加方法,经典计算方法,随机振动,非线性振动。各章附有习题。该书取材适当,对些基本内容的讲解很细致,并安排了大量的例题;对扩展性内容如随机振动、非线性振动的介绍简明扼要。新版中增加了 MATLAB 应用的内容,包括应用导论、数值例题和计算习题。该书还具有篇幅适中和行文严谨的特点。因此被北美多所大学采用为教材。 Thomson 是加州大学圣巴巴拉分校机械工程系的荣休教授,还写过《空间动力学引论》 (1961) 和《 Laplace 变换》 (1960) 等教材。 Meirovitch 推出了新书《振动原理和技巧》 (L. Meirovitch. Principles and Techniques of Vibrations . Prentice Hall, 1997, 694 页 ) 。内容包括线性系统理论的概念和技巧,牛顿力学和分析力学原理,单自由度系统,多自由度系统,代数本征值问题的定性分析和计算技巧,连续体的精确解和近似方法,有限元法。每章有总结、习题和参考文献。该书的特点是强调在线性系统理论的框架内分析振动问题,特别是在有限维问题中尤为突出,作者认为这样更能抓住不同振动问题的相似动力学特性;作者努力追求数学的严格性,对本征值问题的定性特征做了出色描述,对各种算法的原理也有透彻说明;该书还包括些在其他振动教材中不常见的内容,如非对称系统的本征值问题,代数本征值的分离定理和摄动,微分本征值问题的变分方法和积分方法,陀螺连续体和阻尼连续体等。作者希望该书能成为他《振动分析方法》的更新版,而 1967 年出版的《振动分析方法》曾被称为振动中的 圣经 , 30 年后平装重印 (L. Meirovitch. Analytical Methods in Vibrations . Prentice Hall, 1997, 576 页 ) 。除补充新内容外,原来的随机振动内容全部删除,而增添了稳定性分析和线性化的内容。因此,《振动原理和技巧》主要是作高级课程教材,虽然也包括初级课程的内容。更适合做初级课程教材的是《振动基础》 (L. Meirovitch. Fundaments of Vibrations . McGraw Hill, 2001, 806 页 ) ,笔者曾经专文评介该书 ( 力学与实践 , 2006, 36(1): 90-91) ,在此不再赘述。 总体上也属于比较传统的教材还有 Shabana 的《振动理论导论》 (A. A. Shabana. Theory of Vibration: An Introduction (2nd ed.). Springer, 1996, 347 页 ) 和《离散和连续系统振动》 (A. A. Shabana. Vibration of Discrete and Continuous Systems (2nd ed.). Springer, 1997, 393 页 ) 。前者内容包括动力学方程建立和线性化,线性常系数常微分方程,单自由度系统的自由振动、受迫振动和对非周期力的响应,多自由度系统,和杆的纵振和扭振及梁的横向振动;后者内容包括刚体动力学和单自由度振动,分析力学,多自由度系统,连续体系统,有限单元法,本征值分析方法。每章有习题,全书有参考文献。前书的特点是通俗,起点低,只讨论最基本的问题,如多自由度一章主要是关于两自由度的;后书包括些专题性内容,如粘弹性杆的纵向振动。两书均强调数值方法,在前书中还有用直接积分分析非线性问题的算例;也比较注意振动问题的工程背景,前书有专节讨论机构和结构的理想化,两书中均有工程系统的实物照片。作者 Shabana 是伊利诺伊大学芝加哥分校机械工程系教授,以多体动力学研究闻名,还著有《计算动力学》 (2001 第二版 ) 和《多体系统动力学》 (2005 第三版 ) 等。 Tongue 的《振动原理》 (B. H. Tongue. Principles of Vibration (2nd ed.). Oxford University Press, 2002, 518 页 ) 在内容上也没有超出传统的范围,尽管风格比较独特。内容包括单自由度系统的自由振动、受迫振动和对非周期激励和冲击的响应,多自由度系统的振动,连续体振动,近似求解方法,凭经验的工程,实验方法和现实世界行为。每章以导论说明该章主题,章后附有按节布置的习题,全书附有文献和建议读物。该书的突出特点是作者试图用轻松、非正式的方式表达,叙述文字非常口语化,还有相当数量的漫画;作者的本意是给学生增加些学习的快乐,但口语化的表达对我们进行双语教学的教师备课很有帮助。作者专门增加关于经验工程的一章,展示工程师思考问题的方法,尽快地得出足够好的近似解而不是精确解,还讨论了近似解的验证问题。最后一章除信号处理和振动测量外还简要地讨论了随机振动和非线性效应。全书的数值计算都是用 MATLAB 完成。作者 Tongue 是加州大学 Berkeley 分校机械工程系教授,还著有教材《静力学:平衡系统的分析和设计》 (2004) 、《动力学:运动系统的分析和设计》 (2004) 和《工程动力学》 (2005) 。 Rao 的《机械振动》 (S. S. Rao. Mechanical Vibrations (SI ed.). Prentice Hall, 2005, 1078 页 ) 也是多次修订的成熟教材。主要内容包括振动基础 ( 振动简史、振动基本概念、振动分类、振动分析过程、振动系统元件等 ) ,单自由度系统自由振动、简谐激励振动和任意激励振动,两自由度系统和多自由度系统,固有频率和振形计算的近似计算方法,连续体弦线、缆索、杆、轴、梁和膜的振动及其近似计算方法,振动控制,振动测量及其应用,振动分析中的数值积分方法,有限元法,非线性振动,随机振动等。每章附有 MATLAB, C ++ 和 FORTRAN 程序,文献包括相关教材、专著和期刊论文,复习问题,习题和设计项目。该书振动控制完全没有涉及主动控制,只是将旋转和往复运动机构动平衡、隔振、吸振等内容汇集成专章;该书强调工程观点,特别是在振动测量中包含信号分析、机械和机构的动态测试、实验模态分析、机器监控和诊断等内容;该书还有学科发展历史的内容,在振动基础部分有个简短单不失全面的介绍,包括振动的起源、从伽利略到瑞利和最新进展,在每章开始处还有位大师的画像和小传;该书还包含些学科新的发展,如非线性振动除近似解析方法、参激振动、稳定性、极限环等经典内容外,还简要介绍了混沌。该书内容全面,例题和习题丰富,因此被国外许多教师选为振动课程的主要参考书。作者 Rao 是 Purdue 大学教授,还著有《工程优化:理论和实践》 ( 第三版 , 1996) 和《工程师和科学家的应用数值方法》 (2002) 。 教学辅助用书总体上都是与传统的教学内容配合。最广泛使用的自然是列入 Schaum 纲要丛书的 S. G. Kelly 编著的 Mechanical Vibrations ( McGraw-Hill, 1996) ,该书有内容概述和 300 余道附有解答的习题,包括 Matlab 等软件的应用;该书的较早版本在大陆和台湾分别有汉译本。莫斯科国立技术大学应用力学系 V. A. Svetisky 教授编著的 Engineering Vibration Analysis: Worked Problems 1 2 (Springer, 2004 , 1-316; 1-238) 是颇有教学参考价值的辅助用书。该书是作者 98 年俄文版《振动理论的问题和练习》的修订英文版,其中上册有 301 道习题是关于确定性单自由度振动 ( 传统内容 109 道外有 54 道参数振动和非线性振动 ) 和多自由度振动 ( 传统内容 109 道外有 29 道随机振动 ) ,下册 128 习题是关于连续体包括杆的纵向和扭转振动、梁的弯曲振动等,全部题目附有解答。还有本俄国教授编著的习题解答 ( 及少量有答案但没有求解过程的练习 ) Collection of Solved Problems in Vibration (by D Tiro, Protea Pub. Co., 2002) 。 2 教材内容的扩充 由于作者学术专长和侧重点不同,有些教材的内容有所扩充,而包含比较专门的问题,如转子动力学、复杂结构振动、振动测量、故障诊断等。这类教材的使用一般没有前述几本教材广泛,但也有参考价值。 Fertis 的《机械和结构振动》 (D G. Fertis. Mechanical and Structural Vibrations . Wiley-Interscience, 1995, 804 页 ) 将内容向复杂结构的振动分析方面扩展,因此作者将单自由度系统、两自由度系统和典型边界条件下的匀质杆、柱和梁统称为简单系统。内容包括:振动的分类和微分方程的建立,简单系统的自由振动,单和两自由度系统的受迫振动,连续体系统的振动,振动分析的常用方法,有限元法,模态分析在对外激励动态响应中的应用,变刚度膜的振动响应,用 Fourier 和 Laplace 变换求单和两自由度系统的响应,变分方法,随机振动,量刚分析和模型分析。每章附有习题,全书附有参考文献。该书的主要特点是对复杂约束和作用下的连续体振动问题有详尽的讨论;包含些独特的概念和方法如 动态铰接 、 动态等价系统 等其他教材中没有的内容;许多例题和习题都来自结构工程。但内容编排显得比较凌乱。作者 Fertis 是阿克伦大学土木工程系教授,还著有《横向振动理论:等价系统的应用》 (1961) 、《结构动力学和振动》 (1984) 、《高等结构力学》 (1996) 、《基础系统:力学、设计和分析》 (1997) 、《非线性力学》 (1998 第二版 ) 等。 Dimarogonas 《工程师的振动》 (A. Dimarogonas. Vibration for Engineers (2nd ed.). Prentice-Hall, 1996, 825 页 ) 在选材和处理上都考虑工程问题的需要。内容包括振动的运动学,单自由度系统的建模、固有频率、简谐受迫振动、稳定性、自激振动、参激振动和对非简谐激励的响应,两自由度系统,集中质量系统的方程建立、自由振动和受迫振动,一维连续系统的数学建模、自由振动和受迫振动,近似和数值方法,转子动力学,非线性系统的几何方法、近似解析方法、稳定性和混沌,振动系统设计,振动信号处理和随机激励,机械振动的时域和频域分析和信号处理、故障诊断和敏感性分析。该书有鲜明的特点。在总体原则上,强调振动的设计,而分析是必要的基础;全书强调计算机在解振动问题中的应用,包括符号计算和数值计算;包括大量有工程背景的例子,还有些从工程问题中提炼出来的习题;基础性内容中含有深入浅出的专题,如流体诱发振动,摩擦导致振动和粘滑;后面的也有些专题内容,如运动弦线、输液管道、膜和板的振动等;引论中包含振动问题研究的历史发展,并且在后面的内容中也穿插传记性内容;每章有参考文献和进一步阅读的建议。作者 Dimarogonas 是华盛顿大学机械工程系教授。 Gatti 和 Ferrari 的《应用结构和机械振动:理论,方法和测量仪器》 (P. L. Gatti, V. Ferrari. Applied Structural and Mechanical Vibrations: Theory, Methods, Measuring Instrumentation . London: E FN Spon, 1999, 826 页 ) 扩展了振动测量方面的教学内容。全书分两部分。 Gatti 负责第一部分 理论和方法 ,占总篇幅的 3/4 ,内容包括基本物理和数学知识复习,分析力学概要,单自由度系统自由振动,受迫振动和暂态响应的时域和频域分析,多自由度系统及其受迫振动和响应分析,连续系统,多自由度系统和连续系统的近似方法,实验模态分析,概率和统计,随机过程和随机振动; Ferrari 负责第二部分 测量仪器 ,内容包括测量的基本概念和测量仪器,运动和振动传感器,信号调节和数据采集。每章有总结和评论,每章有参考文献,每部分后还有进一步阅读的文献目录。该书的突出特点是对实验相关内容,如实验模态分析的基础理论和信号的采集和处理等。对线性振动的阐述也很全面,特别是频域分析为其它教材不常见。但该书例题较少,又没有习题,不太适合作教材使用。作者 Gatti 是意大利米兰 Cassian dePecchi, Tecniter s.r.l. 振动测试和数据采集部门的负责人,还著有《工程师的概率理论和数理统计》 (2004) ; Ferrari 是意大利布雷西亚大学电子和自动化系教师。 Ginsberg 的《机械和结构振动:理论和应用》 (J. H. Ginsberg. Mechanical and Structural Vibration: Theory and Applications . John Wiley Sons, 2001, 704 页 ) 包括了转子动力学导论。内容包括离散系统运动方程,单自由度系统暂态响应,对简谐激励的稳态响应,多自由度系统模态分析,多自由度系统的简谐激励,弹性杆振动的 Ritz 法和 Rayleigh 法,振动杆的场描述,有限元方法,子结构概念,状态空间中阻尼模态分析,陀螺系统的模态分析,转子动力学导论。每章附有参考文献和习题。该书的突出特点是对连续体振动的处理,先用离散化的方法讨论纵向、扭转和横向振动,再用通常的偏微分方程描述的方法,既明确了离散和连续系统的关系,也阐述了连续体离散的方法,甚至还可以不用偏微分方程分析连续体振动。该书对多自由度系统稳态响应的处理也有特色,讨论了频域分析、 FFT 技巧和实验模态分析。计算方法的内容很精炼,只叙述现在最常用的有限元法和模态综合法。陀螺系统的分析也有特点,对一般线性系统进行模态分析,引入了动态稳定性的概念,还简述了陀螺连续体。作者 Ginsberg 是乔治亚理工学院机械工程学院教授,还著有教材《静力学》 (1995) ,《动力学》 (1995) 和《高等工程动力学》 (1998) 。 3 控制内容的整合 振动教学内容扩展的重要方面是增加振动控制。有一些作者已经作了这方面的努力,以下评介含有振动控制的教材。 Beards 的《工程振动分析及其在控制系统中的应用》 (C. F. Beards. Engineering Vibration Analysis with Applications to Control Systems . New York: Halsted Press, 1996, 426 页 ) 增加了有关控制一章。内容包括单自由度系统的振动,多自由度系统的振动,连续体振动,自动控制系统。书后附有习题及部分习题的解答,还有参考文献。该书关于振动的内容非常传统,但叙述的比较简洁。稍有特点的是在单自由度部分有随机振动的简介。在连续体振动部分有稳定性和有限元法的简介。关于控制的内容也属于标准的经典控制理论,仅是各别例子涉及振动系统。因此,该书的振动和控制并没有形成整体,仅是两者的并列。作者 Beards 曾在伦敦大学机械工程系任教,还著有《振动分析和控制系统动力学》 (1981) 《结构振动分析》 (1983) 、《振动和控制系统》 (1988) 、《结构振动:分析和减振》 (1996) 。 Genta 的《结构和机器振动:实用方面》 (G. Genta. Vibration of Structures and Machines: Practical Aspects (3rd ed.). Springer-Verlag, 1999, 591 页 ) 将控制理论引入结构控制。内容包括单自由度和多自由度离散线性系统振动,连续系统振动的精确解和数值算法,非线性系统的自由、受迫和参激振动,转动机械的线性和非线性动力学行为,往复运动机械的动力学问题,受控和主动结构。每章附有习题,全书附有参考文献。该书对振动控制问题处理是比较成功的,既有现代和经典控制理论在振动问题中的应用,也有振动控制中的专门方法如模态控制,还涉及机电学等比较新的课题。对机械中的振动问题的分析也是该书的特点。振动理论基础部分也包括些高级课题,如多自由度系统的结构修正、参数识别和随机振动,非线性系统的混沌振动。但从教学的角度看,该书内容多而且深,阐述不够充分,例题太少,不太适合作教材使用。作者 Genta 是意大利都灵理工学院力学系教授,还著有《马达车辆动力学:建模和仿真》 (1997) 和《转动系统动力学》 (2005) 。 Kelly 的《机械振动基础》 (S. G. Kelly. Fundamentals of Mechanical Vibrations (2nd ed.). McGraw-Hill, 2000, 648 页 ) 有专章讨论振动控制。内容包括单自由度系统的自由振动、受迫振动和暂态振动,多自由度系统振动方程的建立、自由振动和受迫振动,连续体振动,有限单元法,非线性振动。每章附有习题。全书的数值计算均使用 MATLAB ,连续体振动中包括连续体的离散模型,非线性振动中简要讨论了混沌。作者 Kelly 是阿克伦大学机械工程系教授,所著《 Schaum 纲要丛书之机械振动》很受欢迎。 Silva 的《振动:基础和应用》 (C. W. de Silva. Vibration: Fundamentals and Practice . CRC Press, 2000, 943 页 ) 对振动控制问题作了透彻阐述。内容包括单自由度系统的时域响应和频域响应,频率谱和随机信号分析,多自由度系统的模态分析,分布参数系统缆索、杆、轴、梁、膜和板,阻尼的类型、表示和测量,振动测量,信号的信号调节和修正,振动测试,实验模态分析,振动设计和控制。每章附有习题。该书从应用的角度对线性振动的基本理论和实验方法作了全面的阐述。关于振动实验的内容很丰富,包括激振、信号采集和处理、现场测试、实验模态分析等。对振动的设计和控制问题的阐述也充分,关于系统设计有振动隔离、旋转和往复机械平衡、基于模态测试的设计,关于振动控制的被动控制包括无阻尼和阻尼吸振器,关于振动的主动控制包括状态空间描述、位置和速度反馈,线性最优调节及梁控制的实例。该书最大的不足是完全没有涉及计算的内容。另外该书既没有参考文献也没有建议读物。该书在 2006 年推出第二版,篇幅有较大增加,在 1200 页左右。作者 Silva 是加拿大不列颠哥伦比亚大学机械工程系教授,还著有《自动运输导轨:分析和设计》 (1983) 、《动态测试和地震限制实践》 (1983) 、《智能控制:模糊逻辑应用》 (1995) 、《软计算和智能系统设计:理论、工具和应用》 (2004) 和《机电学:整合方法》 (2004) 。 Inman 的《工程振动》 (D. J. Inman. Engineering Vibrations (2nd ed.). Prentice Hall, 2001, 621) 包含振动抑制设计的专章。内容包括自由振动,对简谐激励响应,对一般激励的响应,多自由度系统,振动抑制的设计,分布参数弦线、缆索、杆、轴、梁、膜和板的振动,振动测试和试验模态分析,有限元法。每章有习题和 MATLAB 的程序。该书的突出特点是注重工程实际问题的需要。在振动抑制设计一章中,除隔振、吸振等传统内容外,还有最优化、主动振动抑制、实用隔振设计等工程中已经广泛采用的新技术;振动测试和实验模态分析一章包括数字信号处理、模态数据析取、振形测量、诊断用振动测试等与工程密切相关的内容。该书篇幅适中,内容简明,注重工程应用,被北美多所大学采用为教材。 作者 Inman 是 弗吉尼亚理工学院和州立大学机械工 程系 教授,还著有教材《振动:及控制、测量和稳定性》 (1989) 、《工程力学:静力学》 (1998) 和《工程力学:动力学》 (1998) 。 Benaroya 的《机械振动:分析、不确定性和控制》 (H. Benaroya. Mechanical Vibration: Analysis, Uncertainties, and Control (2nd ed.). Marcel Dekker, 2004, 712 页 ) 包含振动控制等多方面新的课题。内容包括背景概念和数学基础,单自由度系统的自由振动、受迫振动、对任意激励的响应,单自由度系统的高级课题:随机、控制、逆问题、自激系统、稳定性和设计技巧,随机力作用单自由度系统,振动控制,分析力学,多自由度系统:方程建立、自由振动和模态分析,多自由度系统的高级课题:本征值问题的几何、周期结构、逆问题、运动稳定性、随机响应、 Rayleigh 商和 Monte Carlo 模拟,连续体弦线、杆、轴和梁的振动,连续体振动的高级课题:膜、板、随机振动、近似方法、变量不可分离情形,非线性振动的定性分析、近似解析方法、典型系统和随机响应。每章附有分节的习题,多数章有 概念总结 ,正文中穿插文献和建议读物的注释。该书的突出特点是对随机问题的重视,作者认为不确定性是工程系统建模时必须考虑的,因此随机振动几乎贯穿全书始终;振动控制仅阐述主动控制,既包括经典控制理论,也包括现代控制理论;材料组织中注意先易后难循序渐进,基本课题和高级课题难度有别,例如,多自由度系统基本内容中例子都是两自由度系统;除单自由度的基本内容外,其余各章附有 小型项目 ,推荐学生学习新近发表的研究论文,这不失为推动研究性学习的一种有效途径;书中还穿插有十余位大师的传记。作者 Benaroya 是罗特格斯大学机械与航天工程系教授,还著有《离岸结构非线性动力学》 (1997) 、《科学和工程中的概率模型》 (2005) 和《轮运动:理论和设计》 (2007) 。 Palm 的《机械振动》 (W J Palm. Mechanical Vibration , John Wiley Sons, 2006, 700) 引入了振动主动控制的基本内容。该书的主要内容包括机械振动导论、单自由度模型、自由振动、简谐受迫振动和一般受迫响应,两自由度系统,振动抑制和控制,多自由度系统的矩阵方法,振动测量和实验,分布参数系统,动态有限元分析。该书的突出特点是全书强调计算,而且计算完全依托 MATLAB 软件,附录对该软件作了介绍,而且在振动教材中很少见的使用 MATLAB 软件的 Simulink 功能以简化使用。该书对振动控制的处理是将传统的隔振和吸振整合为振动抑制,同时简介了振动的主动控制,包括应用实例、作动器、基本控制理论、适应控制等。该书对测量和试验的内容强调的是其理论基础,如从频率响应中识别参数,信号的变换分析,随机过程,谱分析,数据采集和信号处理。此外,作者有长期的教学经验,对教学问题考虑的比较细致,教学坡度小,例题比较多,每章开始时有个提纲,结束时有复习,每章后附有习题,按节分组。作者 Palm 是罗德岛大学机械工程和力学系教授。还著有《控制系统工程》 (1986) 和《动态系统的建模、分析和控制》 ( 第二版, 1999) 、《系统动力学》 (2005) 、《工程师的 MATLAB 7 导论》 (2005) 。 4 结束语 通过分析可以发现上述振动教材或作者的下列特点: (1) 课程的核心内容是确定性线性离散系统和一维连续系统的自由和受迫振动。 (2) 解析方法为主,数值和实验方法为辅。 (3) 对于扩展性内容,不同作者有各自的选择,包括随机振动、非线性振动、振动控制、信号处理、实验模态分析、转子动力学等。 (4) 各种教材都注重相对独立性,通常包含相关的动力学、分析力学、线性代数和积分变换等基础知识。 (5) 多数教材都经过修订甚至多次修订。 (6) 教材的篇幅有不断增加的趋势,尤其是修订时篇幅都有所增加。 (7) 所有教材作者都有丰富的教学经验,绝大多数作者也有教材著述经验,出版过其它著作或教材。 (8) 部分教材作者是在某个研究领域非常知名的专家,也有些作者主要从事教学工作。 发表于: 力学与实践 , 2009, 31(1): 79-83
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气体钻井钻具失效预防技术
zhuxiaohua 2008-11-8 17:59
待精简材料后再帖,
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“911”那夜上海的一次振动事件
陈龙珠 2008-7-30 08:58
尽管全社会对环境质量和建筑安全要求在不断的提高,但我国仍未就工程施工、交通和机器运行等产生的工业振动对建筑安全影响评估颁布实施较为系统完善的技术标准,以至于在面临越来越多的实际问题时无法可依,目前多是依赖于相关科技人员或专家的工程经验、数值模拟分析和现场监测等途径来解决。近日与同济大学楼梦麟教授碰面时谈及下半年在上海市力学学会、土木工程学会相关专业委员会范围内搞一次专题学术论坛,以推动相关的上海市地方标准的编制工作,很有必要。 下面转贴的是我在 2001 年美国 911 事件后不久为本系同学们写的一篇科普文稿,近日读过觉得并未过时,特转之供有兴趣的网友和同行们参考和讨论。 ========== 初稿: 2001年09月20日 星期四 在911美国受到大规模攻击后约两个小时左右,上海市某多层住宅的住户也曾因感到房屋振动而报警,并随即引发由一位副市长带队的大批官员迅速赶到那里并作出紧急部署。然而,这实际上只是离那房屋约70m处的某结构实验室正在进行磁悬浮列车路轨梁节点疲劳试验引起的普通的地基和房屋振动。但由于普通老百姓对房屋振动影响的科普知识不了解,加上那天晚上美国事件弄得全球人心惶惶,这次发生在上海某处的振动事件在查明振源前曾被新闻媒体炒得神乎其神(转一新闻稿如下),而且据说还差点被市府领导指示要严惩肇事者。 根据事后了解,该疲劳试验构件长10余米,加载为非对称,最大力幅80余吨,加载频率250rpm(约4.17Hz),原计划连续进行疲劳试验八天八夜,9月11日白天即已开始实验。经现场测试,实验室附近地面及报警房屋的振动频率为4.44Hz与试验机加载频率基本吻合,且机停房静,故房屋振源确认无误;实测报警房屋顶层楼板横向水平加速度幅值0.07cm/s^2,地面仅为它的三分之一,而实测地面振动的半波长约为18m。 由于目前我国尚未颁布房屋振动安全评定技术标准,人们一时还不能明确地对其振动影响程度做出结论。但根据本人以往的工程经验和德国、ISO标准,上述振动的宏观现象是室内盆景的枝叶(如吊兰)会出现剧烈的晃动,杯中的水面有一定的波动,而人只有在相当安静或躺在地板、硬板床上的情况下才能感觉到;对于处于正常使用状况下的建筑物(更何况上海市区普通建筑按抗震六度设防。 注 :现在新建住房按七度设防 )来说,这种强度的振动一般是不会造成结构和人体损伤的(但会影响人住居的舒适度,按ISO标准前者容许振动量是后者的根号10倍)。 这里还要说明几点: 1. 人体对振动反应的敏感频率范围是4-8Hz,且以低限占优,而本次事件的振动频率恰好落在这一敏感频带之中; 2. 人对振动的反应程度与其所受的教育水平、心理素质和受振当时的状况有关,而这次事件报警时恰因美国遭受不明攻击而人心惶惶,事实上房屋振动在白天就已经有了; 3. 人体对短期振动的承受力要明显地高于长期振动的承受力,而本次振动原计划是持续八天八夜。 为能够继续完成疲劳实验而又不过分地影响报警房屋住户的舒适度,我们觉得有关单位可以采取如下综合措施减振( 注 :因与邻近住户难以达成一致意见,最后是在该实验室取消了上述疲劳试验 ): 1. 在实验室外打两排钢板桩(深至5号硬土层,约30米)形成主动隔振体系以减小振动向报警房屋传播的能量; 2. 在实验室与报警房屋之间的适当区域或仅在两排钢板桩之间降低地下水位,使土中孔隙气体受振消耗地基的振动能力而减振; 3. 在上述措施仍未达到减振目标情况下,在试验机基础下补桩以增加其刚度和参振质量,通过降低试验机基础的振动来实现临近房屋减振的目的; 4. 根据磁悬浮列车路轨的实际受振情况,改连续性疲劳试验为夜间停机的间休性疲劳试验,使临近房屋的住户夜间不受振动惊吓和干扰; 5. 对振动影响进行必要地科普教育,对象包括有关政府部门的官员和报警房屋住户。 ========================= 住宅奇怪颤抖、各方立马赶到居民深夜撤离 (转自《解放日报》电子网络版 983期 2001年9月13日 记者许洱多) 本报讯前天深夜11时,位于肇嘉浜路853弄23号、24号两栋居民楼突然持续发生奇怪震动,居民急忙报警。闻讯后,市领导和徐汇区相关部门的负责人都立即赶往现 场察看,并及时作出部署,把两栋楼里的35家住户100多名居民安置到附近的宾馆。而大楼震动原因,目前仍在调查之中。 昨日9时10分,记者赶到肇嘉浜路853弄时,两栋居民楼仍然抖个不停。在23号楼501室,记者看到通道的一户门还在微微发颤,记者把一个洗洁精瓶子放在地上,瓶子径自在上由南向北滚了起来。在302室,3位居民正搬运东西,而屋里的吊篮和马甲袋还在摇动。楼外,公安部门已派人封锁了通道,维持着秩序。两栋楼里的居民已经全部撤离。 11时30分,记者来到建科虹桥宾馆,采访了被安置在这里的居民。 64岁的王女士和69岁的老伴、16岁的孙子现临时住在建科虹桥宾馆5017房。王女士回忆道,11日晚11时许,她正在看电视,突然感到地面有些晃动,衣柜的门有吱嘎响声。这时,对门的邻居匆忙跑了过来,原来他们也感觉到了震动,大家急忙报警。 徐先生一家四口现临时住在建科虹桥宾馆4001房。他告诉记者,他家住23号202室。当时,他和家人都已经睡着了,楼下邻居突然跑上来把他叫醒,告诉他这楼有些震动。徐先生就急忙领着家人跑下楼去,这时楼外已经有40多人了。现在想起来,当时他真有点害怕,后来公安赶到,把他们送到宾馆,他这才放下心来。 据上海市消防局介绍,当时,他们接到报警后,立即派员赶到现场,并帮助公安部门疏散居民,并急忙清查险情,警戒现场。至记者发稿时,消防官兵仍在担任警戒任务。建科虹桥宾馆负责人说,从昨天凌晨0时45分到1时30分,不到一个小时,100多名居民就被顺利安排进35个房间,整个过程非常平静。
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