轉(zhuǎn)子動力學(xué)初級書籍推薦

2023年12月14日發(fā)(作者：螞蟻袋)

轉(zhuǎn)子動力學(xué)-適合初學(xué)者書籍

備注：感謝Dyrobes軟件提供

一、英文版轉(zhuǎn)子動力學(xué)教材推薦

1. 陳文政博士編著的《Practical Rotordynamics and Fluid Film

Bearing Design》，2015年出版。

小編要重點推薦下這本教材，可以說非常實用，這本書是陳文政博士在旋轉(zhuǎn)機械行業(yè)設(shè)計轉(zhuǎn)子和軸承系統(tǒng)躬耕幾十年工程經(jīng)驗的總結(jié)。國外網(wǎng)站上對該書的評價是4.8分（滿分5分），該書非常貼近工程實際，參考眾多ISO標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，該書提供了軸承-轉(zhuǎn)子動力學(xué)設(shè)計的基本理論，設(shè)計原則和指導(dǎo)方針，以及足夠詳細(xì)的例子，以便實際工程師可以根據(jù)他們的需要進(jìn)行設(shè)計工作。

本書的一個嘗試是建立轉(zhuǎn)子動力學(xué)知識庫和軸承設(shè)計知識庫。轉(zhuǎn)子和軸承基本上是一個整體的兩半，在旋轉(zhuǎn)機械的設(shè)計過程中是不可分割的。在轉(zhuǎn)子設(shè)計中，重點是動力學(xué)，主要是轉(zhuǎn)子橫向振動、扭轉(zhuǎn)振動、軸向振動，或者兩者及三者的耦合振動，牽涉的計算方面有臨界轉(zhuǎn)速、模態(tài)振型、坎貝爾圖、轉(zhuǎn)子應(yīng)變能分布、穩(wěn)態(tài)不平衡響應(yīng)、穩(wěn)態(tài)同步及非同步響應(yīng)、瞬態(tài)響應(yīng)分析、啟動加速性分析、軸承承載力分析、穩(wěn)定性分析等等。在軸承設(shè)計中，對于滑動軸承而言重點是潤滑，如最小油膜厚度、功率損失、溫升、峰值膜壓力和流量等。然而，轉(zhuǎn)子的動態(tài)行為受到軸承的強烈影響，如果軸承不能按要求運轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子就不能正常運轉(zhuǎn)。因此，在這一領(lǐng)域工作的工程師應(yīng)該了解轉(zhuǎn)子動力學(xué)和軸承潤滑。不管是轉(zhuǎn)子設(shè)計還是滑動軸承設(shè)計，都給了大量的工程案例來說明。

重點推薦該書，尤其適合于旋轉(zhuǎn)機械行業(yè)軸承-轉(zhuǎn)子動力學(xué)工程領(lǐng)域的從業(yè)者，甚至可作為案頭必備的工程參考書。

2. 陳文政博士和Gunter編著的《Introduction to Dynamics of

Rotor-Bearing Systems》（轉(zhuǎn)子-軸承動力學(xué)導(dǎo)論），2007年出版。

Dynamics of Rotor-Bearing Systems這也是DyRoBeS軟件命名的由來。

該書介紹了振動的基礎(chǔ)知識，以Laval-Jeffcott 轉(zhuǎn)子為例，因為這個轉(zhuǎn)子簡單，數(shù)學(xué)公式與實際的轉(zhuǎn)子動力學(xué)行為的物理意義對照性好，方便理解，詳細(xì)介紹了兩自由度轉(zhuǎn)子系統(tǒng)、臨界轉(zhuǎn)速、模態(tài)振型、穩(wěn)態(tài)不平衡響應(yīng)、穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)子彎曲響應(yīng)、內(nèi)外粘性阻尼、進(jìn)動模式、陀螺力矩及陀螺效應(yīng)、能量考慮、啟動和關(guān)機的瞬態(tài)過程、彈性支承的作用等；在第五章介紹了軸系的有限元模型及方程，并給出了范例；第六章介紹了軸承及各類型密封，比如滑動軸承基礎(chǔ)，雷諾方程，軸承靜力學(xué)和動力學(xué)特性，滑動軸承的線性和非線性分析，可傾瓦軸承等，擠壓油膜阻尼器，浮環(huán)軸承，氣浮軸承，滾子軸承，液體密封環(huán)，交叉耦合作用力等等；第七章講述了運動方程，靜力變形及軸承載荷，臨界轉(zhuǎn)速和模態(tài)，渦動速度圖，坎貝爾圖，轉(zhuǎn)子穩(wěn)定性分析，穩(wěn)態(tài)同步響應(yīng)，瞬態(tài)響應(yīng)等，并給出了例子；第八章為扭轉(zhuǎn)振動，以一個蒸汽渦輪轉(zhuǎn)子推進(jìn)系統(tǒng)為例，詳細(xì)闡述了扭轉(zhuǎn)振動的分析方法；第九章為動平衡，也以例子給出分析方法。

這本書的公式稍微多一些，稍微偏理論一些。如果上面兩本書只能選一本，建議選《Practical Rotordynamics and Fluid Film Bearing

Design》。

3. Friswell等編著的《Dynamics of Rotating Machines》，牛津大學(xué)出版社，2010年出版。

這也是一本好書，值得推薦。采用案例，講述利用有限元法進(jìn)行轉(zhuǎn)子動力學(xué)分析；書中內(nèi)容較為全面，共10章。

二、中文版轉(zhuǎn)子動力學(xué)教材推薦

1. 鐘一諤等編著的《轉(zhuǎn)子動力學(xué)》，清華大學(xué)出版社，1987年出版。

相信這本書是很多高校轉(zhuǎn)子動力學(xué)專業(yè)的必備教材。該書系統(tǒng)論述了轉(zhuǎn)子動力學(xué)的基本分析方法，轉(zhuǎn)子的各種動力學(xué)特性及其影響因素，復(fù)雜轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的分析和計算方法，撓性轉(zhuǎn)子的平衡方法及旋轉(zhuǎn)機械的測試技術(shù)。該書可作為力學(xué)、動力、機械、電機、化工機械本科生和研究生教材，也可供研究所及工廠技術(shù)人員參考。

2. 顧家柳等編著《轉(zhuǎn)子動力學(xué)》，國防工業(yè)出版社，1985年出版。

在該書的前言中提到：為了滿足航空發(fā)動機設(shè)計專業(yè)開設(shè)“轉(zhuǎn)子動力學(xué)”選修課及研究生課的需要，根據(jù)本專業(yè)教材編寫計劃，由西北工業(yè)大學(xué)702教研室、北京航空學(xué)院405教研室、南京航空學(xué)院202教研室共同擬定教學(xué)大綱，共同編寫本教材。考慮到國內(nèi)從事地面渦輪機轉(zhuǎn)子動力學(xué)研究的力量也很強，為了提高編寫質(zhì)量并擴(kuò)大本書的讀者范圍，特邀請哈爾濱工業(yè)大學(xué)渦輪機教研室、清華大學(xué)固體力學(xué)教研室參加了本書的編寫工作。

全書共分為6章，它們是：緒論、轉(zhuǎn)子動力學(xué)基礎(chǔ)、臨界轉(zhuǎn)速計算、柔性轉(zhuǎn)子的平衡、帶油膜阻尼器轉(zhuǎn)子的動力特性、單盤對稱轉(zhuǎn)子的動力穩(wěn)定性和機械阻抗分析法在轉(zhuǎn)子動力學(xué)中的應(yīng)用。本書由清華大學(xué)鐘一諤教

授主審。北京航空學(xué)院晏勵堂、沈心敏、哈爾濱汽輪機廠劉杰等對有關(guān)章節(jié)的編寫提出了寶貴意見。全書圖稿均由西北工業(yè)大學(xué)徐明繪制。 這是一本好書！為這些德高望重、造詣很深的老專家們點贊！

3. 付才高等編著《航空發(fā)動機設(shè)計手冊》第19分冊《轉(zhuǎn)子動力學(xué)及整機振動》，航空工業(yè)出版社，2000年出版。(本書有電子版，需要的留言）

《航空發(fā)動機設(shè)計手冊》共計19冊，包括渦噴及渦扇發(fā)動機總體、渦槳及渦軸發(fā)動機總體、進(jìn)排氣裝置、風(fēng)扇及壓氣機、主燃燒室、渦輪、加力燃燒室、附件傳動及潤滑系統(tǒng)、減速器、輔助動力裝置及起動機、控制及燃油系統(tǒng)、空氣系統(tǒng)及傳熱分析、強度、振動、轉(zhuǎn)子動力學(xué)、計算機輔助設(shè)計、可靠性及維修性、通用基礎(chǔ)、標(biāo)準(zhǔn)及工程制圖等，基本覆蓋了航空發(fā)動機設(shè)計技術(shù)的各個方面。

它是我國第一套較完整、較全面的航空發(fā)動機設(shè)計用工具書，是我國40多年航空發(fā)動機研究、設(shè)計經(jīng)驗的總結(jié)，是廣大從事航空發(fā)動機研究、設(shè)計人員的集體智慧結(jié)晶。緒論中指出，怎樣在旋轉(zhuǎn)機械的轉(zhuǎn)子動力學(xué)設(shè)計中采用優(yōu)化設(shè)計？怎樣能對轉(zhuǎn)子-支承系統(tǒng)的振動實施主動控制？怎樣分析各種故障所引起的特殊的轉(zhuǎn)子動力學(xué)現(xiàn)象？已稱為轉(zhuǎn)子動力學(xué)研究的新課題。小編按：這是一本好用又實用的書！

4. R.伽西等編著的《轉(zhuǎn)子動力學(xué)導(dǎo)論》，機械工業(yè)出版社，1986年出版。

這是一本非常好的基礎(chǔ)理論書籍，特別對于一個初學(xué)者是很適用的，即使對于一個多年從事轉(zhuǎn)子動力學(xué)的工作者也是很有幫助的。

本書的特點是通過一個最簡單的轉(zhuǎn)子模型---拉伐爾轉(zhuǎn)子，對轉(zhuǎn)子動力學(xué)中的各種問題進(jìn)行了分析，例如臨界轉(zhuǎn)速、共振通過、穩(wěn)定性及內(nèi)外阻

尼、支承油膜、陀螺效應(yīng)、非圓軸等的影響。概述可以定性地對解決工程問題作了指導(dǎo)。

深入淺出，引人入勝，漸入佳境！！！的確較為基礎(chǔ)，有了高等數(shù)學(xué)和線性代數(shù)的基礎(chǔ)，看起來并不費勁。通過數(shù)學(xué)上論證了各種物理現(xiàn)象，使讀者得到一個完整而清晰的概念。

4. Bently等編著、姚紅良譯的《旋轉(zhuǎn)機械診斷技術(shù)》，機械工業(yè)出版社，2014年出版。(本書有電子版，需要的留言）

本書第一部分（1～3章）介紹了振動、相位和振動矢量的基本概念；第二部分（4～9章）討論了許多不同種類的數(shù)據(jù)圖（可以由機器數(shù)據(jù)生成）及如何構(gòu)建和解釋這些數(shù)據(jù)圖；第三部分(10～16章)研究了轉(zhuǎn)子動態(tài)行為，即從第10章開始，介紹了基本轉(zhuǎn)子動力模型的演變過程，動力學(xué)剛度在第11章轉(zhuǎn)子行為的內(nèi)容中討論，這部分其他章節(jié)（12～16章）的內(nèi)容包括振動模態(tài)、剛度呈各向異性的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的行為、應(yīng)用根軌跡法進(jìn)行轉(zhuǎn)子穩(wěn)定性分析及扭轉(zhuǎn)和軸向振動；第四部分（17～22章）介紹了最常見的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)故障和用于檢測的信號特性；第五部分（23～29章）給出了許多案例。本書的9個附錄是一些常用的數(shù)據(jù)資料的匯總。本書可供機械設(shè)備管理、維修人員，設(shè)備診斷技術(shù)及研發(fā)人員，以及相關(guān)專業(yè)院校師生參考。

比較全面，公式少，解釋說明多，圖多，深入淺出，容易理解。好書！

5. 楊建剛編著的《旋轉(zhuǎn)機械振動分析與工程應(yīng)用》，中國電力出版社，2007年出版。（本書有電子版，需要的留言）

楊建剛是東南大學(xué)教授，楊教授編寫的這本書系統(tǒng)介紹了旋轉(zhuǎn)機械振動基本理論和振動特征分析方法，對常規(guī)和高效動平衡方法作了比較深入的介紹，從故障的機理、特征、診斷和治理等角度全面介紹了旋轉(zhuǎn)機械強迫振動和自激振動故障分析方法。本書還對近年來旋轉(zhuǎn)機械振動領(lǐng)域出現(xiàn)的一些新問題進(jìn)行了分析。

本書主要面向廣大工程技術(shù)人員。編寫時沒有過多涉及振動理論，而是希望能用通俗易懂的語言和大量的工程實例將復(fù)雜振動問題描述清楚，幫助工程技術(shù)人員分析與診斷旋轉(zhuǎn)機械振動故障。本書可供電力、石化、冶金等行業(yè)從事大型旋轉(zhuǎn)機械設(shè)備檢修、運行與維護(hù)管理的技術(shù)人員閱讀，也可供動力機械和流體機械等相關(guān)專業(yè)的師生閱讀。

轉(zhuǎn)子故障診斷的案例豐富，特別貼近工程實際，小編受益匪淺，感謝楊教授的智慧之作！