Тимошенко - Колебания в инженерном деле (1967)

ПРЕДИСЛОВИЕ К ПЕРВОМУ ИЗДАНИЮ

С увеличением размеров и скоростей современных машин в инженерных расчетах становится все более и более важным решение задач, связанных с колебаниями Хорошо известно, что только на основе теории колебаний могут быть полностью выяснены такие практически важные проблемы, как уравновешивание машин, крутильные колебания валов и зубчатых передач колебания турбинных лопаток и турбинных дисков, прецессия вращающихся валов, колебания рельсового пути и мостов под действием движущихся грузов, колебания фундаментов Лишь при помощи этой теории можно установить наиболее удачные пропорции конструкций, отодвигающие эксплуатационные условия работы машин возможно дальше от условий возникновений больших колебаний

В настоящей книге излагаются основы общей теории колебаний, причем ее приложения к решению технических задач иллюстрированы различными примерами, взятыми во многих случаях из практики наблюдений над колебаниями машин и сооружений в эксплуатации.

При создании этой книги автор следовал лекциям по колебаниям, читанным им в 1925 г для инженеров-механиков компании Вестин (Westinghouse Electric and Manufacturing Company), а также некоторым главам ранее опубликованной книги по теории  упругости.

В общих чертах содержание книги следующее.

Первая глава посвящена гармоническим колебаниям систем с одной степенью свободы Рассмотрена общая теория свободных и вынужденных колебаний и показано применение этой теории к уравновешиванию машин и к виброизмерительным приборам Далее рассмотрен приближенный метод Рэлея для исследования колебаний более сложных систем, этот метод применен к вычислению критических скоростей вращающихся валов переменного поперечного сечения Вторая глава содержит теорию негармонических колебаний систем с одной степенью свободы Изложены приближенные методы исследования свободных и вынужденных колебаний таких систем. Исследовав в деталях частный случай, когда жесткость системы изменяется во времени, результаты теории применены к исследованию колебаний электровозов с передачей спарниками

В третьей главе рассмотрены системы с несколькими степенями свободы Изложена общая теория колебаний таких систем и дано ее применение к таким инженерным задачам, как колебания экипажей, крутильные колебания валов, критические скорости вращения много опорных валов, гасители колебаний

Четвертая глава содержит теорию колебаний упругих тел. Рассмотрены задачи о продольных, крутильных и поперечных колебаниях призматических стержней, о колебаниях стержней переменного поперечного сечения, о колебаниях мостов, турбинных лопаток и изложена теория колебаний круговых колец, мембран, пластин и турбинных дисков

В приложении дано краткое описание наиболее важной виброизмерительной аппаратуры, которая применяется при экспериментальных исследованиях колебаний

Автор глубоко благодарен руководству компании Вестингауз, которая дала ему возможность уделить значительное время работе над рукописью и использовать в качестве примеров исследованные инженерами компании важные случаи колебаний машин Он также пользуется случаем, чтобы поблагодарить многочисленных друзей, в различных формах содействовавших написанию книги, в особенности Дж М Лессельса, Дж Ормондройда и Дж П Ден-Гартога, которые полностью прочли рукопись и дали много существенных советов Он обязан также Ф К Виларму за изготовление чертежей и компании Ван Ностранд за заботу об издании этой книги

С Тимошенко

Ани Арбор, Мичиган,

22 мая 1928 г

ПРЕДИСЛОВИЕ К ТРЕТЬЕМУ ИЗДАНИЮ

После появления в 1928 г первого издания книги «Колебания в инженерном деле» ее предмет вошел почти во все учебные планы подготовки инженеров механиков Изучение колебаний становится все более и более важным для инженеров-строителей и получило значительное развитие, в частности, в области нелинейных колебаний Главной целью настоящего переработанного издания является приспособление книги к задачам обучения и отражение в ней наиболее важных новых результатов

Глава I, относящаяся к системам, имеющим одну степень свободы, полностью переработана с тем, чтобы охватить широкую область приложений; в главу добавлено значительное число задач Глава II, посвященная нелинейным колебаниям, значительно расширена и  содержит изложение ряда новых способов трактовки соответствующих задач Чтобы сделать книгу более доступной для студентов,  обладающих знаниями лишь в объеме элементарного курса динамики, в главах III и IV исключено применение уравнений Лаграмка и все выводы построены на более привычном принципе Даламбера В  остальном эти главы, относящиеся к системам с несколькими степенями свободы, несущественно отличаются от предыдущих изданий Глава V, посвященная колебаниям упругих тел, также полностью переработана, в ней рассмотрено несколько новых вопросов, как, например, совместные изгибно-крутильные колебания балок Наконец, опущено приложение, посвященное виброизмерительным приборам В последние годы техника измерения колебаний развилась столь значительно, что соответствующие вопросы оказались далеко выходящими за рачки книги настоящего объема Читатели, интересующиеся этой проблемой, могут обратиться к книге М Hetenyi, Handbook of Experimental Stress Analysis

ОТ ПЕРЕВОДЧИКА

Советский читатель знаком с книгой С. П Тимошенко по переводу ее первого издания, вышедшего в США в 1928 г. (С. П Тимошенко, Теория колебаний в инженерном деле, ОНТИ, М —Л, 1931—1934) С тех пор книга была дважды переиздана в США (второе издание —в 1937 г и третье издание — в 1955 г) причем последнее издание существенно отличается от предыдущих Настоящий перевод сделав с третьего издания Четкость языка оригинала сделала почти совершенно излишними дополнительные подстрочные пояснения В отдельных местах добавлены ссылки на отечественную литературу и исправлены мелкие погрешности оригинала Все принадлежащие переводчику замечания заключены в квадратные скобки

При переводе многочисленных задач и примеров взамен английских мер оригинала использованы метрические меры (с округлением) В настоящем, втором издании перевода сделаны лишь отдельные мелкие поправки текста первого издания (Физматгнз, Москва, 1959)

Я. Г Пановко

Ленинград

сентябрь 1966 г.