С увеличением размеров и скоростей современных машин становится все более важным при проектировании инженерных конструкций проводить исследования колебаний, возникающих в них. Хорошо известно, что решить имеющие большое практическое значение проблемы балансировки машин, крутильных колебаний в валах и зубчатых передачах, колебаний турбинных лопаток и дисков, выбора оптимальной частоты вращения валов, колебаний железнодорожных полотен и мостов, вибрации фундаментов и т. п. можно с помощью теории колебаний. Только используя эту теорию, можно определить наиболее благоприятные размеры конструкции, когда рабочие режимы машины отдалены, насколько это возможно, от критических режимов, при которых могут появиться опасные колебания.

В данной книге изложены основы теории колебаний и на многочисленных примерах показано ее приложение к решению технических задач, взятых зачастую из действительных случаев появления колебаний в машинах и конструкциях. При ее написании автор следовал курсу лекций по колебаниям, прочитанных им инженераммеханикам компании по производству электрических машин «Вестингауз» в 1925 г., а также некоторым главам опубликованной им ранее книги по теории упругости *.

Краткое содержание книги таково. Гл. 1 посвящена обсуждению гармонических колебаний систем с одной степенью свободы. Рассмотрена общая теория свободных и вынужденных колебаний, показано применение этой теории к задаче балансировки машин и конструированию аппаратуры для регистрации колебаний. Разобран также приближенный метод Релея для исследования колебаний более сложных систем, а также дано его приложение к расчету критических частот вращающихся валов переменного поперечного сечения.

Гл. 2 содержит теорию негармонических колебаний систем с одной степенью свободы. Обсуждены приближенные методы исследования свободных и вынужденных колебаний. Подробно разобран част ный случай, когда гибкость систем изменяется во времени, и полученные при этом результаты применены к исследованию колебаний в локомотивах с кривошипно-шатунным приводом.

В гл. 3 рассмотрены системы с несколькими степенями свободы. Изложены общая теория колебаний таких систем и ее применение к решению следующих задач: колебания автомобилей, крутильные колебания валов, определение критических частот вращения валов, имеющих больше двух опор, и колебания систем с амортизаторами.

В гл. 4 приведена теория колебаний упругих тел. Рассмотрены следующие задачи: продольные, крутильные и поперечные колебания стержней и балок, колебания стержней переменного поперечного сечения, колебания мостов, турбинных лопаток и корпусов судов, а также обсуждена теория колебаний тел круговой формы колец, мембран, пластин и турбинных дисков.

В приложении кратко описаны наиболее важные виброрегистрирующие приборы, которые используются при экспериментальных исследованиях колебаний.

Автор выражает благодарность правлению компании «Вестингауз» за предоставление ему возможности уделять много времени подготовке рукописи книги, а также использовать в качестве примеров различные реальные случаи возникновения колебаний в машинах, которые исследовались инженерами этой фирмы. Он также пользуется благоприятным случаем, чтобы поблагодарить многочисленных друзей, помогавших ему при подготовке рукописи, особенно Д. М. Лессельса, Д. Ормондройда и Д. Р. Ден-Гартога, которые прочитали рукопись и сделали много ценных замечаний.

Автор обязан Ф. К. Уилхарму за изготовление рисунков, а также издательской компании «Ван Нострэнд» за внимание, с которым готовилась публикация книги.
Анн-Арбор, шт. Мичиган 22 мал 1928 г.
С. П. Тимошенко