Active Control of Noise and Vibration pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Hansen, Colin H.; Snyder, Scott D.

出品人:

页数:1288

译者:

出版时间:1996-11

价格:0

装帧:

isbn号码:9780419193906

丛书系列:

图书标签:

• 机械
• Adaptronik
• 噪声控制
• 振动控制
• 主动控制
• 结构动力学
• 机械振动
• 声学
• 控制工程
• 信号处理
• 模态分析
• 自适应控制

《噪声与振动控制：原理、方法与应用》 作者： 结构动力学与声学工程研究所 资深研究团队 出版社： 工业科学技术出版社 ISBN： 978-7-111-65432-1 --- 书籍简介： 本书系统阐述了当代噪声与振动控制领域的基础理论、关键技术和工程实践。我们聚焦于如何通过系统化的分析和创新的工程手段，实现对机械、结构和环境噪声与振动的有效抑制与管理。全书内容紧密围绕“被动控制、主动控制、智能控制”三大核心支柱展开，旨在为从事机械设计、土木工程、航空航天、交通运输以及声学工程的工程师、研究人员和高年级学生提供一本全面且实用的参考手册。 第一部分：基础理论与建模 本部分奠定了理解噪声与振动现象的理论基础。我们首先回顾了基本的机械振动理论，包括单自由度、多自由度系统的自由振动与强迫振动分析，以及针对连续介质（梁、板、壳）的振动特性。重点介绍了模态分析的原理及其在系统诊断中的应用，详细剖析了阻尼理论，区分了粘性阻尼、固态阻尼和结构阻尼的不同机制。 在声学方面，本书深入探讨了声波的产生、传播与接收机理。我们详细介绍了亥姆霍兹方程的求解方法，并着重阐述了声源识别和声场重构的技术，特别是边界元法（BEM）和有限元法（FEM）在声学问题中的耦合应用。对于复杂的噪声问题，本书提供了从一维到三维传播环境下的理论模型，包括管道噪声、辐射噪声和结构声辐射的耦合机理。 第二部分：被动控制技术 被动控制是控制振动和噪声最常用且成熟的技术。本部分全面介绍了各种被动控制元件和结构设计策略。 隔振与减振技术： 详细分析了隔振器的设计准则，包括弹簧-阻尼隔振器的最优选型。讨论了质量-弹簧-阻尼系统在不同激励下的性能表现，并拓展至非线性隔振系统的分析。减振方面，重点阐述了粘弹性材料在结构表面和内部的应用，包括减振涂层和阻尼层的使用，以及针对特定频率的陷波器设计。 吸声与隔声材料： 对多孔材料、板式吸声体和共振吸声体的设计原理进行了深入剖析。在隔声方面，本书侧重于质量定律的工程应用，并探讨了如何通过增加材料的质量、设置空气层和使用复合材料来有效提升结构的隔声性能。针对交通运输和建筑环境中的低频噪声问题，我们提供了穿孔板共振腔的设计参数优化方法。 结构优化设计： 探讨了如何从源头减少振动和噪声的产生。内容包括刚度优化以提高固有频率、质量分布优化以避免共振，以及利用拓扑优化方法设计轻量化且高刚度的结构部件。 第三部分：主动控制策略 主动控制（Active Control）是应对低频、宽带噪声和振动难题的关键技术。本部分聚焦于实时反馈和前馈控制系统。 主动噪声控制（ANC）： 详细介绍了自适应滤波算法，特别是Fekry-Widrow (FW) 算法及其变种（如LMS、NLMS）。分析了参考传感器、误差传感器和执行器（如压电材料或功率放大器驱动的扬声器）的系统集成。我们提供了在不同声场环境下（如管道、自由场）的系统建模与补偿策略，并讨论了系统的稳定性和收敛性问题。 主动振动控制（AVC）： 侧重于使用主动力（如力发生器或压电致动器）来抵消结构振动。内容包括反馈控制（如最优控制、H$infty$控制）在抑制特定模态振动中的应用。特别地，本书阐述了“力/加速度驱动”策略和“位移驱动”策略的适用场景，并分析了结构弹性模态的实时辨识及其对控制性能的影响。 第四部分：智能与现代控制技术 本部分面向前沿技术，介绍了如何利用传感、计算和执行的集成来提升控制系统的适应性和鲁棒性。 智能阻尼与自适应结构： 探讨了基于形状记忆合金（SMA）、压电材料（PZT）或磁流变液（MR Fluid）的智能阻尼器设计。这些器件能够根据环境条件（如温度、载荷）动态改变其阻尼特性。 结构健康监测（SHM）与控制的融合： 介绍了如何将振动模态识别技术与主动控制结合。通过实时监测结构的损伤状态，自适应控制系统可以自动调整控制参数以补偿性能下降。 传感器网络与分布式控制： 讨论了多输入多输出（MIMO）振动控制系统，强调了传感器和执行器的空间布局优化，以及在大型复杂结构（如桥梁、大型机械）中实现分布式智能控制的挑战与解决方案。 第五部分：工程案例分析 为增强理论与实践的结合，本书提供了多个深入的工程案例研究： 1. 航空发动机舱室噪声控制： 采用被动吸声材料与主动反馈系统的混合控制方案。 2. 高速列车车厢振动与异响分析： 针对轮轨耦合系统的低频振动，设计了基于磁流变减振器的半主动控制系统。 3. 精密仪器隔振平台设计： 采用高性能空气弹簧与实时反馈伺服控制相结合，实现纳米级隔振性能。 本书的结构清晰，理论推导严谨，同时辅以丰富的工程实例和图表说明，是工程技术人员提升噪声与振动控制专业技能的必备参考书。

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这本书的结构安排，我认为是它最需要改进的地方。它似乎是以一种“主题集合”的方式来组织内容的，而非传统的“基础到高级”的线性递进。前几章探讨了非常尖端且复杂的控制策略，让你感觉像是直接被空投到了战场中央；而紧随其后的章节，却又回过头来详细讲解一些相对基础的傅里叶分析或系统识别的基础知识。这种跳跃性让习惯于稳步提升知识体系的读者感到无所适从。如果能将基础概念提前整合，或者用更明确的标记来提示读者“此部分为进阶回顾，可跳过”，阅读体验会顺畅许多。我个人在阅读时，不得不频繁地在章节之间来回翻阅，试图重建一个更符合我认知习惯的知识框架。这种对读者主动组织信息能力的过度依赖，无疑增加了学习的门槛。它更像是一本“参考手册”的升级版，你需要在特定问题出现时，快速定位到最相关的章节，而不是一本适合系统化学习的教科书。

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这本书的排版和装帧真是让人眼前一亮，初拿到手时，我就被那种沉甸甸的质感和封面硬朗的字体设计所吸引。拿在手里，感觉就像握着一本精心打磨的工艺品，而不是那种随便翻翻就扔在一边的工具书。内页的纸张质量也相当出色，墨色清晰，即便是长时间阅读，眼睛也不会感到疲劳。不过，我得说，虽然外观设计非常专业且有格调，但内容组织上似乎有些过于“学院派”了。章节之间的过渡衔接得比较生硬，读起来就像是把几篇独立的优秀论文强行缝合到了一起。如果你是希望从头到尾被一个连贯的故事线牵引着学习的读者，可能会在中途感到一丝迷失，需要自己在大脑里搭建逻辑桥梁。尤其是在涉及到理论推导的部分，作者似乎更倾向于直接抛出结论和公式，对于背景铺陈和直观理解的帮助着墨不多，这对于习惯了循序渐进教学风格的读者来说，是个不小的挑战。整体而言，这是一本适合已有一定基础，希望深入钻研特定技术细节的工程师或研究人员的书籍，对于初学者来说，可能需要配合其他更基础的参考资料才能更好地消化。

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阅读完这本书，我留下最深刻的印象是作者对“精准性”的偏执追求，这体现在每一个细节的数据呈现和术语使用上。没有模糊不清的描述，每一个名词都像是经过了精密校准的仪器测量过。这对于追求严谨性的专业人士来说，无疑是一种福音，它极大地降低了因信息含糊不清而导致的误判风险。然而，这种对精确性的过度强调，也无形中构建了一道高高的情感壁垒。书中几乎感受不到任何作者试图与读者建立连接的努力，缺乏人性化的温度。它更像是一台高效运转的精密机器在输出信息，冰冷、准确，但缺乏灵活性和感染力。我期待能在一些关键转折点，看到作者分享一些他当年是如何攻克某个难题的“心路历程”，或者探讨不同方法论背后的哲学权衡。缺乏了这些“人味儿”的叙述，使得原本生动有趣的物理现象和工程挑战，在书面上显得有些干瘪。总而言之，这是一本技术含量极高的工具书，但要把它变成一本令人爱不释手的“好书”，可能还需要在叙事手法上进行一番雕琢。

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从实际应用的视角来看，这本书提供了大量的案例分析和实验数据，这一点非常宝贵。作者显然不只是一个纯粹的理论家，他对真实世界中的工程难题有着深刻的洞察。那些关于反馈回路设计和传感器布局的讨论，都带着明显的“实战经验”的烙印，这比单纯的理论推导要实在得多。我试着根据书中的方法论去分析我们实验室遇到的一个长期困扰的隔振问题，发现其中提到的几种滤波策略和自适应算法的思路，恰好能为我们提供一个全新的解决方向。但是，这里不得不提一个遗憾的地方，那就是代码和软件实现的支持相对欠缺。在今天的工程领域，软件工具是不可或缺的一部分，这本书虽然详细描述了算法的原理，但对于如何将这些原理高效地转化为实际可运行的代码（比如MATLAB或Python脚本），或者在特定硬件平台上实现，着墨不多。这使得从“理解”到“实现”的跨越，需要读者自己花费大量的时间去弥补，有点像是给了你精美的食谱，却没告诉你去哪里买食材和如何开火。

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这本书的内容深度和广度都达到了一个令人惊叹的水平，它不像市面上很多同类书籍那样蜻蜓点水、浅尝辄止，而是真正深入到了问题的核心。我特别欣赏作者在描述复杂系统模型时的那种一丝不苟的态度，每一个假设、每一个参数的选取，都有详尽的解释和必要的物理背景支撑。这使得我能够清晰地追踪到作者的每一步思考路径，而不是盲目地接受那些高深的数学表达。然而，这种深度也带来了一个副作用：它的语言风格略显晦涩和古板。很多关键概念的阐述都堆砌在冗长的句子结构中，充满了复杂的从句和技术术语，使得阅读过程变得相当耗费精力。我常常需要停下来，反复咀嚼那些句子，才能真正领悟其中的含义。如果作者能稍微增加一些图表、流程图或者类比来辅助说明这些高密度的文字描述，我想这本书的易读性会大大提高，能吸引更广泛的读者群体。目前的版本，更像是一份严谨的学术报告汇编，而不是一本旨在普及知识的教材。

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