本书共分7章，介绍了振动力学研究的基本理论和基本方法以及振动力学在工程实际中的应用案例。本书内容包括单自由度系统的线性振动，涉及振动建模、自由振动、定常强迫振动、任意激励的动力响应等；两自由度振动系统的自由振动、强迫振动的求解方法，多自由度系统的自由振动、强迫振动以及近似求解方法；连续体（弹性体，分布参数系统）振动的基本理论和方法，重点是弦、杆、轴、梁及板等常见连续体的建模技能和分析方法；非线性振动的基本理论，重点是非线性系统的解析方法、多自由度系统的参数振动及其动力响应的数值方法等；随机振动基本理论，重点是随机过程的统计特性、线性系统对随机激励的响应、非线性系统的随机振动以及工程中的随机振动问题等；结合已有研究成果，讨论了振动力学在工程中应用的多个实例。同时，结合数字化转型和加强振动分析应用，以二维码方式示出了部分计算案例的分析程序。
本书可作为力学、土木、机械、航空航天、载运、水利、交通等专业本科生和研究生的教材，也可作为相关工程技术人员的参考书。

前言《振动力学》（第二版）出版于2016年4月，为“十二五”普通高等教育国家级规划教材。教材自出版以来，得到了各兄弟院校和广大师生、工程技术人员的肯定，在此，深表感谢。为适应新时期高等教育改革发展趋势和人才培养需要，对教材进行了全面修订。本次修订后的教材为新形态教材。教材修订主要有以下几个方面：
（1）编制了部分振动分析计算程序，以二维码形式示出，使理论分析、程序计算、结果分析与讨论有机结合。
（2）开发了部分振动动画、计算案例等数字化教学资源，以二维码形式示出，供教师教学应用和学生学习。
（3）更换了部分例题和习题，强化了振动理论的工程应用。
（4）增添新的研究成果,持续增强教材的先进性。在第7章中增加了“桥梁断面风致颤振及求解”等内容。
（5）结合课程思政建设，增强教材育人功能。进一步突出教材与工程实际、学科前沿等紧密结合，开拓学生视野，激发学生牢固掌握课程知识、为国学习的使命担当。
（6）进一步规范计算单位和公式符号。
本书由西南交通大学、成都信息工程大学沈火明，西南交通大学高淑英担任主编。本次修订，由沈火明负责第1章、第7章修订及动画等数字化资源建设，由西南交通大学张波负责第2~4章修订及程序编写，由电子科技大学张鑫负责第5~6章修订，由西南交通大学伍波编写79节，最后由沈火明进行统稿。感谢中国铁道出版社曾露平副编审的精心策划和细致工作。本次教材修订，同时得到了西南交通大学研究生院、西南交通大学教务处的资助和西南交通大学力学与航空航天学院、成都信息工程大学自动化学院多位老师的关心和支持，在此一并表示感谢。
本教材虽经多次修订,不足和疏漏仍在所难免,敬请批评指正。

编者
2023年11月

第1章 绪论 1
1.1 概述 1
1.2 振动的分类 2
1.3 振动力学基础任务 3
1.4 振动力学中的建模问题 4
1.5 振动力学在工程中的应用 5


第2章 单自由度系统振动 8
2.1 运动方程的建立 8
2.2 等效质量、等效刚度、等效阻尼 11
2.3 单自由度系统的自由振动 17
2.4 单自由度系统的强迫振动 24
习题 51


第3章 多自由度系统振动 56
3.1 两自由度系统的振动 56
3.2 多自由度系统的振动 67
3.3 多自由度系统固有特性的近似解法 85
习题 101


第4章 连续系统振动 107
4.1 弦、杆、轴的振动 107
4.2 梁的横向振动 127
4.3 薄板的振动 146
4.4 连续系统固有特性的近似解法 156
习题 166


第5章 非线性振动基本理论 171
5.1 概述 171
5.2 相平面法 174
5.3 定量方法 185
习题 197


第6章 随机振动基本理论 199
6.1 随机过程的统计特性 199
6.2 线性系统对随机激励的响应 206
6.3 非线性系统随机振动 212
6.4 工程中的随机振动问题 213
习题 216


第7章 工程中的振动问题 218
7.1 调质阻尼器对桥梁竖向共振的抑制作用 218
7.2 移动载荷作用下连续梁的动态响应分析 224
7.3 一对边简支另一对边自由的矩形薄板振动分析 228
7.4 混凝土搅拌棒振子的动力特性分析 235
7.5 桥梁下部结构的加固与振动分析研究 239
7.6 高速列车铝型材外地板减振降噪特性分析研究 241
7.7 现浇板式楼梯斜撑作用释放的Pushover分析 246
7.8 非均匀梁横向振动特性计算方法 251
7.9 桥梁断面风致颤振及求解 254
习题 260
部分习题 

参考答案 261

沈火明：成都信息工程大学、西南交通大学博士/教授/博士生导师，国家高层次领军人才（国家教学名师）、首届“天府万人计划”教学名师、四川省教书育人名师，是教育部力学基础课程教学指导委员会委员、四川省公共基础课程教学指导委员会主任委员、中国高等教育学会创新创业分会副理事长、四川省力学学会教育科普工作委员会主任委员，是国家级教学团队负责人，国家级课程思政示范教学团队负责人是。主持国家级、省部级科研和教改项目30余项，发表论文120余篇，主编教材、教辅、科普读物、数字课程、组卷系统、论文集15种，获国家教学成果二等奖4项、四川省教学成果奖8项。

高淑英：曾任西南交通大学工程力学系系主任、中国振动工程学会理事、四川省振动工程学会副理事长、四川省力学学会一般力学专业委员会主任委员、西南地区基础力学协作委员会主任委员、国家教委理论力学课程指导委员会特邀代表等，享受国务院政府特殊津贴。长期从事理论力学、振动力学等课程的教学工作，编写出版了《理论力学》《振动力学》《线性振动教程》《理论力学新型习题》等4部教材及相关力学类电教片。研究领域为振动理论及应用、噪声控制等，主持完成多项国家级、省部级科研项目。发表科研、教学论文50多篇，多次获科研和教学成果奖。

（1）编制了部分振动分析计算程序，以二维码形式示出，使理论分析、程序计算、结果分析与讨论有机结合。
（2）开发了部分振动动画、计算案例等数字化教学资源，以二维码形式示出，供教师教学应用和学生学习。
（3）更换了部分例题和习题，强化了振动理论的工程应用。
（4）增添新的研究成果,持续增强教材的先进性。在第7章中增加了“桥梁断面风致颤振及求解”等内容。
（5）结合课程思政建设，增强教材育人功能。进一步突出教材与工程实际、学科前沿等紧密结合，开拓学生视野，激发学生牢固掌握课程知识、为国学习的使命担当。