Вибрация корабля

В книге приведены основы теории малых колебаний упругих тел, дано применение этой теории к расчету колебаний корабля и его отдельных конструкции. Описаны причины возникновения возмущающих сил, вызывающих вибрацию, методы определения этих сил.
Изложены современные численные методы решения динамических задач. Большое внимание уделено гидроупругим колебаниям судовых конструкций, вопросам нормирования допустимого шума и вибрации, мероприятиям по их уменьшению.
Книга является учебником для студентов кораблестроительных факультетов и может быть полезной аспирантам, инженерам и научным работникам, интересующимся динамическими расчетами инженерных сооружений.

Оглавление
Введение
Глава 1. Колебания систем с одной степенью свободы
§ 1. Уравнение движения
§ 2. Свободные колебания
§ 3. Вынужденные колебания
3.1. Действие гармонической силы на систему с сопротивлением
3.2. Вынужденные колебания при перемещении точки подвеса
§ 4. Колебания систем с учетом рассеивания энергии в материале
4.1. Гипотеза Е. С. Сорокина
4.2. Свободные колебания
4.3. Вынужденные колебания
Глава 2. Колебания систем с несколькими степенями свободы
§ 1. Вводные замечания
§ 2. Уравнения Лагранжа второго рода
§ 3. Кинетическая энергия, потенциальная энергия и функция рассеивания
3.1. Кинетическая энергия
3.2. Обобщенные силы. Потенциальная энергия
3.3. Функция рассеивания
§ 4. Уравнения движения
§ 5. Обратный метод составления уравнений движения
§ 6. Свободные колебания системы при отсутствии сопротивления. Главные координаты
6.1. Некоторые свойства форм свободных колебаний
6.2. Определение постоянных А_j и е_j
6.3. Использование обратного метода
§ 7. Вынужденные колебания системы
7.1. Колебания при произвольных возмущающих силах. Метод главных координат
7.2. Колебания при гармонических возмущающих силах
§ 8. Некоторые исследования колебаний системы с n степенями свободы
8.1. Влияние наложения связи на частоты колебаний системы (теорема Рауса)
8.2. Влияние увеличения числа степеней свободы на колебания исходной системы
§ 9. Методы вычисления частот и форм свободных колебаний
9.1. Энергетический метод. Теорема Рэлея
9.2. Метод последовательных приближений
9.3. Метод разделения корней
§ 10. Поперечные колебания балки, рассматриваемой как многомассовая система
10.1. Обратный метод
10.2. Теорема пяти моментов
Глава 3. Основные положения теории малых колебаний упругих тел
§ 1. Уравнение движения упругого тела
§ 2. Продольные колебания стержней
2.1. Свободные колебания призматического стержня
2.1.1. Свободный стержень
2.1.2. Стержень, один конец которого упруго закреплен, а другой конец связан жестко с сосредоточенной массой М
2.2. Стоячие и бегущие волны
2.3. Ортогональность форм главных свободных колебаний непризматического стержня
2.4. Вынужденные колебания
§ 3. Крутильные колебания стержней
§ 4. Изгибные колебания балок
4.1. Свободные колебания
4.1.1. Свободно опертый призматический стержень
4.1.2. Свободный призматический стержень
4.2. Ортогональность форм главных свободных колебаний
4.3. Вынужденные колебания
4.4. Вынужденные колебания без учета сил сопротивления при действии гармонической возмущающей нагрузки
4.4.1. Свободно опертая призматическая балка, загруженная опорным моментом
4.4.2. Свободно опертая призматическая балка, загруженная сосредоточенной силой
4.4.3. Свободно опертая призматическая балка, загруженная гармонической равномерно распределенной нагрузкой
4.4.4. Свободно опертая призматическая балка, правая опора которой получает гармоническое смещение
4.5. Вынужденные колебания при действии гармонической возмущающей нагрузки и учете сил сопротивления
4.5.1. Разложение решения в ряд по формам свободных колебаний
4.5.2. Использование комплексной формы записи уравнения колебаний
§ 5. Поперечные колебания балки, лежащей на упругом основании, нагруженной поперечными и осевыми силами
§ 6. Поперечные колебания балки с учетом сдвига и инерции вращения масс поперечного сечения
§7. Колебания неразрезных балок, опертых на упругие опоры
7.1. Вынужденные колебания при действии гармонических возмущающих нагрузок и без учета сил сопротивления
7.2. Свободные колебания
7.3. Вынужденные колебания при действии гармонических возмущающих нагрузок и учете сил сопротивления
§ 8. Колебания простых рам с подвижными узлами
8.1. Вынужденные колебания при действии гармонических возмущающих нагрузок
8.2. Свободные колебания
§ 9. Колебания сложных рам с подвижными узлами
9.1. Основные зависимости метода перемещений
9.2. Основные уравнения метода перемещений. Вынужденные колебания
9.3. Свободные колебания
§ 10. Колебания простейших судовых перекрытий
§ 11. Метод разделения корней уравнения частот для стержневых систем
§ 12. Расчет поперечных колебаний прямоугольных пластин
12.1. Свободные колебания
12.1.1. Свободно опертая пластина
12.1.2. Пластина, две параллельные кромки которой свободно оперты
12.2 Вынужденные колебания
Глава 4. Приближенные методы расчета свободных и вынужденных колебаний упругих тел
§ 1. Уравнения Лагранжа второго рода
§ 2. Энергетические методы определения собственных частот
2.1. Первый вариант метода Рэлея
2.2. Второй вариант метода Рэлея
2.3. Метод Граммеля
2.4. Метод Рэлея-Ритца
§ 3. Метод конечных элементов
3.1. Дискретизация конструкции
3.2. Выбор основных неизвестных и основные разновидности МКЭ
3.3. Построение интерполирующего полинома
3.4. Матрица жесткости конечного элемента
3.5. Вектор внешних эквивалентных усилий
3.6. Местная и общая системы координат
3.7. Основная система разрешающих уравнений метода
3.8. Решение матричного уравнения движения
§ 4. Матрица жесткости, матрица массы и вектор эквивалентных узловых усилий
§ 5. Пример использования МКЭ для расчета движения балки
Глава 5. Вопросы гидроупругости в задачах динамики судовых конструкций
§ 1. Общие положения
§ 2. Свободные гидроупругие колебания
§ 3. Вынужденные гидроупругие колебания
§ 4. Присоединенные массы жидкости при местных колебаниях судовых конструкций
§ 5. Присоединенные массы при общей вибрации корпуса судна
Глава 6. Силы, вызывающие вибрацию корпуса судна
§ 1. Нагрузки, вызванные неточностями изготовления механизмов, валопроводов, винтов
§ 2. Нагрузки, вызванные работой гребного винта за корпусом
2.1. Нагрузка, передающаяся корпусу через подшипники
2.2. Нагрузка, вызванная пульсацией давлений
§ 3. Вибрационная нагрузка, вызванная воздействием волнения и качки
Глава 7. Общая вибрация судна
§ 1. Виды вибрации корпуса судна
§ 2. Жесткостные и инерционные параметры, силы сопротивления и внешние возмущающие силы при вибрации
судового корпуса как непризматической балки
2.1. Вводные замечания
2.2. Присоединенная масса воды
2.3. Силы внутреннего и внешнего сопротивлений
2.4. Жесткость судового корпуса
2.5. Нагрузки, вызывающие вибрацию судовых конструкций
§ 3. Свободные и вынужденные вертикальные колебания корпуса судна
3.1. Дифференциальные уравнения, описывающие колебания корпуса
3.2. Приближенный расчет колебаний корпуса судна (метод конечных разностей)
3.3. Расчет свободных колебаний судна
3.3.1. Метод конечных разностей
3.3.2. Метод Рэлея-Папковича
3.3.3. Метод Граммеля - Шиманского
3.4. Вынужденные колебания корпуса судна
3.4.1. Произвольная возмущающая нагрузка
3.4.2. Гармоническая возмущающая нагрузка
§ 4. Свободные и вынужденные крутильные колебания корпуса судна
4.1. Свободные колебания судна
4.1.1. Определение форм свободных колебаний
4.1.2. Метод Рэлея
4.2. Вынужденные колебания
4.2.1. Произвольная возмущающая нагрузка
4.2.2. Гармоническая возмущающая нагрузка
§ 5. Совместные изгибно-крутильные колебания судового корпуса
5.1. Дифференциальные уравнения, описывающие изгибно-крутильные колебания
5.2. Приближенное интегрирование уравнений п. 5.1
§ 6. Учет влияния стесненности кручения при исследовании крутильных и изгибно-крутильных колебаний корпуса судна
§ 7. Взаимосвязь общей и местной вибрации судового корпуса
§ 8. Применение уточненных моделей в расчетах вибрации судов
§ 9. Приближенные формулы для расчета параметров общей вибрации судового корпуса
Глава 8. Местная вибрация судовых конструкций
§ 1. Вибрация мачт
§ 2. Вибрация валопроводов
§ 3. Особенности вибрации судовых пластин
§ 4. Вибрация вытянутых прямоугольных пластин
Глава 9. Нормирование допустимой вибрации и меры по уменьшению вибрации судовых конструкций
§ 1. Нормирование допустимой вибрации и шума
1.1. Влияние вибрации и шума на самочувствие человека. Нормирование допустимого уровня
1.2. Влияние вибрации на прочность судового корпуса. Нормирование допустимого уровня
§ 2. Мероприятия по уменьшению вибрации
Указатель литературы