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書籍詳細

  回転体力学の基礎と制振

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石田幸男 名大名誉教授 工博 著

池田隆 広島大教授 工博 著

発行年月日:2016/05/27 , 判 型: A5,  ページ数:238頁

ISBN:978-4-339-04645-8,  定 価:3,672円 (本体3,400円+税)

回転体の力学を基礎から学びたい学生や技術者を対象に,数学と力学を復習しながら回転体力学の基礎をわかりやすく解説した。さらに,技術者に必要となる回転機械の振動を抑制する各種方法について,最近の研究結果を含め紹介した。

【目次】

1. 力学と数学の予備知識(その1)
1.1 ニュートンの法則
1.2 質点の運動方程式
1.3 剛体の運動方程式
 1.3.1 固定軸まわりの回転運動
1. 力学と数学の予備知識(その1)
1.1 ニュートンの法則
1.2 質点の運動方程式
1.3 剛体の運動方程式
 1.3.1 固定軸まわりの回転運動
 1.3.2 平行軸の定理
 1.3.3 剛体の平面運動

2. 2自由度系のたわみ振動
2.1 無減衰系の振動
 2.1.1 運動方程式
 2.1.2 自由振動と固有角振動数
 2.1.3 強制振動
2.2 減衰系の振動
 2.2.1 運動方程式
 2.2.2 減衰自由振動
 2.2.3 強制振動
 2.2.4 軸受部に減衰が作用する系の強制振動
2.3 危険速度通過時の非定常振動
 2.3.1 運動方程式
 2.3.2 一定角加速度で危険速度を通過する場合

3. 力学と数学の予備知識(その2)
3.1 ベクトルとその演算
 3.1.1 ベクトルの定義
 3.1.2 ベクトルの加法と減法
 3.1.3 ベクトルの内積(スカラー積)
 3.1.4 ベクトルの外積(ベクトル積)
 3.1.5 基本ベクトル
3.2 行列と行列式
 3.2.1 行列の定義
 3.2.2 行列の演算,その他
3.3 座標軸の回転(2次元)
3.4 剛体の自由度と剛体の傾き角
 3.4.1 オイラー角
 3.4.2 射影角と回転角
3.5 質点の角運動量
 3.5.1 角運動量
 3.5.2 回転に関する運動方程式
3.6 質点系の運動方程式
 3.6.1 各質点の運動方程式
 3.6.2 重心の運動
 3.6.3 重心まわりの全角運動量
3.7 剛体の運動方程式

4. 2自由度系の傾き振動
4.1 無減衰系の自由運動
 4.1.1 運動方程式
 4.1.2 自由振動と固有角振動数
 4.1.3 ジャイロモーメント
4.2 無減衰系の強制振動

5. 4自由度系と多円板系
5.1 たわみと傾きが連成する4自由度系の振動
 5.1.1 運動方程式
 5.1.2 自由振動
 5.1.3 強制振動
5.2 剛性ロータを柔らかいばねで支持した系
 5.2.1 運動方程式
 5.2.2 自由振動と振動モード
5.3 複数の円板をもつ系の危険速度の簡易計算法
 5.3.1 レイリーの方法(エネルギー法)
 5.3.2 ダンカレーの公式

6. 機械要素に起因する振動
6.1 玉軸受に起因する振動
 6.1.1 転動体の直径の不ぞろいに起因する共振
 6.1.2 転動体通過による振動
6.2 軸受台の剛性の方向差に起因する振動

7. 釣合せ
7.1 釣合せの原理(剛性ロータ)
 7.1.1 一面釣合せ
 7.1.2 二面釣合せ
7.2 釣合い試験機(剛性ロータ)
 7.2.1 釣合い試験機(ハード型)
 7.2.2 釣合い試験機(ソフト型)
 7.2.3 不釣合いのさまざまな表現,その他
7.3 弾性ロータの釣合せ
 7.3.1 問題点と基本的な考え方
 7.3.2 モード釣合せ法
 7.3.3 影響係数法

8. 自励振動
8.1 自励振動の基本的性質(1自由度系)
 8.1.1 乾性摩擦が作用する系
 8.1.2 安定性解析
8.2 内部摩擦(履歴減衰)
 8.2.1 回転機械に発生する各種の摩擦
 8.2.2 履歴減衰と自励力の発生
 8.2.3 自励振動の解析(履歴減衰)
8.3 内部摩擦(構造減衰)
 8.3.1 構造減衰と自励力の発生
 8.3.2 自励振動の解析(構造減衰)
8.4 ラビング
 8.4.1 ラビングの種類
 8.4.2 ラビングのモデルと運動方程式
 8.4.3 数値シミュレーション
 8.4.4 実験結果

9. 回転機械の制振
9.1 振動の種類と制振
 9.1.1 強制振動とその制振
 9.1.2 自励振動とその制振
9.2 強制振動の制振
 9.2.1 回転体の釣合せ
 9.2.2 共振の回避
 9.2.3 粘性ダンパを利用した制振
 9.2.4 防振ゴムによる制振
 9.2.5 重ね板ばねによる制振
 9.2.6 動吸振器の定点理論を用いた制振
 9.2.7 スクイズフィルムダンパ軸受を用いた制振
 9.2.8 不連続ばね特性を利用した制振
 9.2.9 ボールバランサを利用した制振
9.3 自励振動の制振
 9.3.1 乾性摩擦に起因する自励振動の制振
 9.3.2 接触に起因するラビングの制振

10. 振動計測データの処理
10.1 計測データの表示法
10.2 FFTによる周波数分析
 10.2.1 フーリエ級数
 10.2.2 離散フーリエ級数
 10.2.3 FFT分析を行う際の注意点
10.3 波形データ処理の回転軸系への応用
 10.3.1 周波数分析における実数データから複素数データへの拡張
 10.3.2 複素数データを用いたFFT分析による周波数成分の分離処理

参考図書
引用・参考文献
索引

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