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書籍詳細

  振動工学
- 応用編 -

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安田仁彦 名大名誉教授 工博 著

発行年月日:2001/08/02 , 判 型: A5,  ページ数:232頁

ISBN:978-4-339-04558-1,  定 価:3,024円 (本体2,800円+税)

本書では,波動,音波,自励振動とパラメータ振動,回転体の振動,非線形振動,振動のアクティブ制御を扱った。動的設計,構造解析に携わる学生や技術者に,振動のあらゆる問題に対して,解決の糸口を与えることを目標としている。

【目次】

9 波動
9.1 1次元の波動…1
  9.1.1 波動方程式…1
  9.1.2 波動の伝播…3
  9.1.3 インピーダンスと波動のエネルギー…7
9 波動
9.1 1次元の波動…1
  9.1.1 波動方程式…1
  9.1.2 波動の伝播…3
  9.1.3 インピーダンスと波動のエネルギー…7
  9.1.4 波動の反射…9
  9.1.5 波動の透過…12
 9.2 2次元・3次元の波動…17
  9.2.1 波動方程式…17
  9.2.2 2次元の波動の伝播…17
  9.2.3 3次元の波動の伝播…19
  9.2.4 平面波の反射と屈折…22
 9.3 波動の干渉と定常波…25
  9.3.1 1次元の波動の干渉…25
  9.3.2 1次元の定常波…28
  9.3.3 3次元の波動の干渉…30
  9.3.4 2次元・3次元の定常波…32
 演 習 問 題…34

10 音波
 10.1 音波…36
 10.2 1次元の音波…37
  10.2.1 基礎式…37
  10.2.2 音波の伝播…40
 10.3 音圧と音の強さ…43
  10.3.1 音圧と音圧レベル…43
  10.3.2 音のエネルギーと音の強さ…44
 10.4 音響管…46
  10.4.1 閉口音響管…47
  10.4.2 開口音響管…49
  10.4.3 音響インピーダンス密度が与えられた値となる音響管…50
  10.4.4 音響管における定常波…51
 10.5 3次元の音波…52
  10.5.1 基礎式…52
  10.5.2 音波の伝播…55
 10.6 自由空間の音波…56
  10.6.1 呼吸球による放射…56
  10.6.2 点音源による放射…59
  10.6.3 二重音源による放射…61
  10.6.4 平面音源による放射…63
 10.7 閉空間の中の音波…66
  10.7.1 直方体の閉空間…66
  10.7.2 円筒形の閉空間…69
 演 習 問 題…72

11 自励振動とパラメータ振動
 11.1 自励振動…73
  11.1.1 自励振動の発生…73
  11.1.2 自励振動の解析…75
 11.2 平衡状態の安定性の判別法…77
  11.2.1 平衡状態の安定性…77
  11.2.2 安定性の判別法…79
 11.3 種々の自励振動…80
  11.3.1 乾性摩擦による自励振動…80
  11.3.2 調速機のハンティング…83
  11.3.3 車輪のシミー…85
 11.4 パラメータ振動…87
 11.5 1自由度系のパラメータ振動…89
  11.5.1 マシューの方程式…89
  11.5.2 数値積分法によるマシューの方程式の解…91
  11.5.3 マシューの方程式の近似解…92
  11.5.4 パラメータ振動の発生…95
  11.5.5 パラメータ振動の発生領域外の振動…99
 11.6 連続体のパラメータ振動…100
 演 習 問 題…102

12 回転体の振動
 12.1 回転体…103
 12.2 2自由度回転体のたわみ振動…104
  12.2.1 運動方程式…104
  12.2.2 自由振動…106
  12.2.3 不釣合いによる強制振動…108
 12.3 減衰が作用する2自由度回転体のたわみ振動…111
  12.3.1 運動方程式…111
  12.3.2 自由振動の解析…113
  12.3.3 自由振動の性質…114
  12.3.4 不釣合いによる強制振動…118
 12.4 扁平軸で支えられた回転体の振動…119
  12.4.1 運動方程式…120
  12.4.2 自由振動の解析…121
  12.4.3 安定領域内における振動…122
  12.4.4 不安定領域内における振動…124
 12.5 2自由度回転体の傾き振動…126
  12.5.1 運動方程式…126
  12.5.2 自由振動…129
  12.5.3 不釣合いによる強制振動…132
 12.6 4自由度回転体の振動…134
  12.6.1 運動方程式…134
  12.6.2 自由振動…137
  12.6.3 不釣合いによる強制振動…141
 演 習 問 題…143

13 非線形系の振動
 13.1 非線形系…144
 13.2 自由振動…146
  13.2.1 運動方程式…146
  13.2.2 数値積分による自由振動の解…147
  13.2.3 自由振動の理論解析…148
 13.3 強制振動…151
  13.3.1 調和共振…151
  13.3.2 分数調波共振…156
  13.3.3 結合共振…160
 13.4 自励振動とパラメータ振動…167
  13.4.1 自励振動…167
  13.4.2 パラメータ振動…169
 13.5 カオス振動…172
  13.5.1 カオス振動の特徴…173
  13.5.2 カオス振動の発生…177
 演 習 問 題…178

14 振動のアクティブ制御
 14.1 振動のアクティブ制御…179
 14.2 1自由度系の振動のアクティブ制御…180
  14.2.1 状態方程式…181
  14.2.2 状態フィードバック制御…183
  14.2.3 極配置による状態フィードバック制御…184
  14.2.4 最適フィードバック制御…186
 14.3 多自由度系のシステム方程式…189
  14.3.1 状態方程式…189
  14.3.2 出力方程式…192
  14.3.3 可制御性と可観測性…194
 14.4 多自由度系の振動のアクティブ制御…198
  14.4.1 極配置による状態フィードバック制御…198
  14.4.2 最適フィードバック制御…200
  14.4.3 オブザーバを用いた状態フィードバック制御…201
 14.5 モード解析と振動制御…205
  14.5.1 理論モード解析によるモデルの低次元化…206
  14.5.2 スピルオーバ…207
  14.5.3 スピルオーバの回避…209
 演 習 問 題…211
参考文献…212
演習問題略解…214
索   引…219
 
基礎編主要目次
1. 緒論
2. 1自由度無減衰系の振動
3. 1自由度減衰系の振動
4. 2自由度系の振動
5. 多自由度系の振動
6. 連続体の振動
7. 解析力学の基礎
8. 有限要素法による振動解析

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