構造振動学「改訂版」

構造物の振動特性について勉強しようとすると、まず「機械力学」や「振動工学」の教科書で 1 自由度系と 2 自由度系について学習する。それらに関する教科書は数多く出版されている。ところが、さらに弦、棒、梁といった 1 次元弾性構造、膜や板の 2 次元弾性構造、そして機械、建築、航空宇宙などの実際の領域で広く用いられている殻(シェル)の 3 次元弾性構造の振動について勉強しようとすると、一部が「機械力学」や「振動工学」の教科書に記されているが、それらがまとまって書かれている教科書はほとんどない。
　そこで本書は、3 次元構造までの構造物の振動特性について勉強しようとする、機械工学、航空宇宙工学、建築・土木工学などの学部生と大学院生を対象に、できるだけ項目を絞りわかりやすく書かれたものである。
　著者らの長年の講義の経験から、学生が不得意とする項目については、丁寧に説明すると共に、演習問題を多く設け、巻末に極力詳しい解答を付した。さらに詳しい勉強のために、各章末に参考書や文献を示した。また、技術英語の習得を促進するため、一部英語の演習問題を設定すると共に、重要な用語については英語での表記も行った。
　改訂版では、運動方程式の無次元化について新たに解説し、これを用いて数値計算を行うことで構造部材の動きを可視化し、運動の理解を助ける演習問題を新たに設けた。

目次

第 1 章　機械や構造物の振動

1.1　振動とは何か
1.2　機械や構造物の振動による問題とその対策について
　　　(1)　新幹線の振動/ (2)　船舶の振動/ (3)　宇宙機の振動/ (4)　建物の振動
1.3　振動を積極的に利用する機器について

第 2 章　振動の基礎

2.1　振動系のモデル化
2.2　振動の種類
2.3　運動方程式
　　　 2.3.1　ニュートンの運動方程式
　　　 2.3.2　ダランベールの原理
2.4　振動の表現
　　　 2.4.1　調和振動
　　　 2.4.2　調和振動の複素数表示
2.5　フーリエ級数と調和解析

第 3 章　1 自由度系の振動

3.1　非減衰自由振動
　　　 3.1.1　並進運動系
　　　　 A.　ばね-物体系の運動方程式/ B.　運動方程式の解/ C.　固有円振動数
　　　 3.1.2　回転運動系
　　　　 A.　慣性モーメントと回転半径/ B.　平行軸の定理と直交軸の定理
　　　 3.1.3　エネルギー法とレイリー法
　　　　 A.　エネルギー法/ B.レイリー法
3.2　減衰自由振動
　　　 3.2.1　粘性減衰
　　　　 A.　運動方程式/ B.　減衰振動波形/ C.　減衰比の求め方
　　　 3.2.2　クーロン摩擦
　　　　 A.　運動方程式/ B.　減衰振動波形
3.3　非減衰強制振動
　　　 3.3.1　周期加振力が作用する場合
　　　 3.3.2　周期加振変位が作用する場合
3.4　減衰強制振動
　　　 3.4.1　運動方程式
　　　 3.4.2　周波数応答曲線
　　　 3.4.3　減衰比の評価：Q 値
　　　 3.4.4　実験における共振点の測定
3.5　基礎励振
3.6　衝撃応答
　　　 3.6.1　インパルス応答
　　　 3.6.2　任意波形の外力による応答
　　　 3.6.3　ステップ応答
　　　 3.6.4　ラプラス変換を用いた応答

ほか

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