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書籍詳細

  実用モード解析入門

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長松昌男 北海道科学大准教授 博士(工学) 著

長松昭男 東工大名誉教授 工博 著

発行年月日:2018/01/10 , 判 型: B5,  ページ数:398頁

ISBN:978-4-339-08227-2,  定 価:5,400円 (本体5,000円+税)

1993年発行以来大変ご好評を頂戴する「モード解析入門」の続編。本書は,初心者がわかりやすい,すぐに役立つ,数式に頼らず物理現象でとらえる,多様なニーズに対応できることを念頭に,より実用性を重視して執筆・編集した。

【目次】

1. 初めに
1.1 振動とは
1.2 振動が大切な理由
 1.2.1 振動と私達
 1.2.2 金属疲労
1. 初めに
1.1 振動とは
1.2 振動が大切な理由
 1.2.1 振動と私達
 1.2.2 金属疲労
 1.2.3 今なぜ振動か
1.3 振動の種類
 1.3.1 自由振動
 1.3.2 強制振動
 1.3.3 振動中のエネルギー流れ
 1.3.4 複雑な振動
1.4 加振の種類
 1.4.1 力加振
 1.4.2 速度加振
1.5 動力学におけるモデル化
1.6 今なぜモード解析か
1.7 単位
1.8 力学と数学
 1.8.1 力学から観る振動
 1.8.2 数学から観る振動

2. 1自由度系
2.1 なぜ振動するか
 2.1.1 力と運動からの考察
 2.1.2 エネルギーからの考察
2.2 不減衰系の自由振動
 2.2.1 振動の数式表現
 2.2.2 固有振動数
 2.2.3 振動の解と図示
 2.2.4 力学エネルギー
2.3 粘性減衰系の自由運動
 2.3.1 運動の形態
 2.3.2 無周期運動
 2.3.3 粘性減衰自由振動
 2.3.4 減衰の働き
2.4 不減衰系の強制振動
 2.4.1 応答解析
 2.4.2 共振のからくり
2.5 粘性減衰系の強制振動
 2.5.1 応答解析
 2.5.2 共振のからくり
 2.5.3 仕事とエネルギー
 2.5.4 系と基礎間の振動伝達
2.6 周波数応答関数
 2.6.1 周波数応答関数とは
 2.6.2 数式表現
 2.6.3 図示
 2.6.4 特別な現象を生じる振動数

3. 多自由度系
3.1 不減衰系の自由振動
 3.1.1 運動方程式
 3.1.2 力とエネルギーの数式表現
3.2 固有振動数と固有モード
 3.2.1 2自由度系
 3.2.2 多自由度系
 3.2.3 定義と意味
 3.2.4 構造体と振動
 3.2.5 発現機構
3.3 固有モードの直交性
 3.3.1 直交性とは
 3.3.2 定義
 3.3.3 力学から観た正体
 3.3.4 振動現象
3.4 モード質量とモード剛性
 3.4.1 定義
 3.4.2 等価1自由度系
 3.4.3 質量正規固有モード
3.5 モード座標
 3.5.1 座標変換式
 3.5.2 2自由度系の例
 3.5.3 運動方程式の座標変換
 3.5.4 固有モードの省略
3.6 粘性減衰系の振動
 3.6.1 自由振動の運動方程式
 3.6.2 比例粘性減衰
 3.6.3 一般粘性減衰系
 3.6.4 強制振動
3.7 周波数応答関数
 3.7.1 言葉の定義
 3.7.2 定式化
 3.7.3 共振と反共振
 3.7.4 片持はりの例
 3.7.5 対象外固有モードの省略
3.8 数値例
 3.8.1 2自由度系
 3.8.2 3自由度系

4. 信号処理
4.1 初めに
4.2 フーリエ変換
 4.2.1 フーリエ級数
 4.2.2 連続フーリエ変換
 4.2.3 離散フーリエ変換
 4.2.4 フーリエ変換の例
4.3 相関とスペクトル密度
 4.3.1 相関
 4.3.2 スペクトル密度
 4.3.3 周波数応答関数とコヒーレンス
4.4 誤差
 4.4.1 入力誤差
 4.4.2 折返し誤差
 4.4.3 量子化誤差
 4.4.4 分解能誤差
 4.4.5 漏れ誤差
 4.4.6 フーリエ変換と誤差の関係

5. 振動試験
5.1 初めに
5.2 供試体の支持
 5.2.1 自由支持
 5.2.2 固定支持
 5.2.3 弾性支持
5.3 加振方法
 5.3.1 種類と特徴
 5.3.2 機械式加振器
 5.3.3 油圧式加振器
 5.3.4 圧電式加振
5.4 動電式加振器
 5.4.1 構造と特徴
 5.4.2 共振点での加振力の急減
 5.4.3 その他の短所
 5.4.4 加振器の取付け
 5.4.5 駆動棒
5.5 加振波形
 5.5.1 定常波
 5.5.2 周期波
 5.5.3 不規則波
 5.5.4 非定常波
 5.5.5 自然加振
 5.5.6 比較
5.6 打撃試験
 5.6.1 初めに
 5.6.2 長所と短所
 5.6.3 打撃ハンマー
 5.6.4 加振力
 5.6.5 現場校正
 5.6.6 誤差と窓関数
 5.6.7 非線形
 5.6.8 減衰
 5.6.9 信号処理
 5.6.10 検証
5.7 変換器
 5.7.1 必要事項
 5.7.2 校正
 5.7.3 加速度計の取付け
5.8 非線形
 5.8.1 様々な非線形
 5.8.2 非線形系の周波数応答関数
 5.8.3 観察とモデル化
5.9 周波数応答関数の信頼性
 5.9.1 コヒーレンス
 5.9.2 相反性
 5.9.3 曲線適合
 5.9.4 その他

補章A 数学基礎
A1 三角関数
 A1.1 基本
 A1.2 加法定理
 A1.3 微分と積分
A2 複素指数関数
 A2.1 複素数
 A2.2 指数関数と対数関数
 A2.3 テーラー展開
 A2.4 複素指数関数
A3 ベクトルと行列
 A3.1 定義
 A3.2 ベクトルの演算
 A3.3 ベクトルの相関と直交
 A3.4 行列の演算
 A3.5 行列式
 A3.6 固有値と固有ベクトル
 A3.7 固有ベクトルの直交性
 A3.8 正規直交座標系
A4 関数
 A4.1 実関数の大きさ
 A4.2 実関数の相関と直交
 A4.3 複素関数
 A4.4 正規直交関数系
A5 最小自乗法
A6 積の微分と積分

補章B さらなる学習へ
B1 1自由度系の自由振動
 B1.1 不減衰系
 B1.2 粘性減衰系
B2 1自由度系の強制振動
 B2.1 不減衰系の共振解析
 B2.2 粘性減衰系
 B2.3 周波数応答関数
 B2.4 周波数領域における自由振動
B3 多自由度系の自由振動
 B3.1 g2-4dh>0の証明
 B3.2 固有モードの直交性

補章C 自励振動
C1 自励振動とは
C2 理論解析
C3 発生機構
 C3.1 固体摩擦
 C3.2 バイオリン
 C3.3 カルマン渦
 C3.4 フラッタ
C4 成長限界
C5 強制振動と自励振動の違い
C6 防止方法

補章D 力学の再構成
D1 今なぜ再構成か
 D1.1 対称性と因果律
 D1.2 在来力学の特徴
 D1.3 ものづくりと力学
 D1.4 何を再構成するか
D2 状態量
D3 力学特性
 D3.1 在来力学の考え方
 D3.2 弾性体の力学特性
 D3.3 エネルギーと力学特性
 D3.4 エネルギーに基づく機能定義
 D3.5 質量と弾性の対比
D4 力学法則
 D4.1 力と運動の法則
 D4.2 フックの法則
 D4.3 運動量の法則
D5 力学エネルギー
 D5.1 エネルギーとは
 D5.2 対称性の導入
D6 概念の明確化
 D6.1 力の釣合
 D6.2 速度の連続
 D6.3 慣性力
 D6.4 作用
D7 補章Dのまとめ

補章E 粘性の正体
E1 粘性とは
 E1.1 歴史的背景
 E1.2 機能
E2 ポテンシャルエネルギー場における粘性
E3 粘性の発生機構
 E3.1 原子間ポテンシャルと粘性
 E3.2 力学エネルギーの散逸
 E3.3 速度比例抵抗力の発生理由
E4 固体・液体・気体の物性

参考文献
索引

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