去年在陈立群老师的博客看到了对刘延柱老师新书《趣味振动力学》的评介，之后就一直盼望着能够拜读。这次回国过暑假时，赶紧在网上购买了一本。读这本书时，又想到了在公司工作时经常被问到的两个问题。阻尼是什么？模态是什么？感兴趣的朋友可以在这本书里找到通俗易懂的答案。

阻尼是什么？简单的说，阻尼是振动能量耗散机制的描述。例如，钟摆的摆动幅度因为阻尼的作用而逐渐衰减。这本书里用了一个章节来介绍阻尼振动，通俗易懂地介绍了干摩擦阻尼，黏性阻尼，弹性材料的内阻尼，以及等效黏性阻尼。在振动分析中，质量和刚度的数据比较容易确定，阻尼则多是根据振动测试和工程经验估计的。

模态是什么？这本书里给出了一个简单的答案：“驻波是模态的具体体现”，模态是驻波相对幅度的描述。与物体的静态变形不同，模态在非共振时不容易被观察到。琴弦的模态是相对容易观察和想象的。在这本书里，给出了梁、框架、圆板和方板的模态图形，并介绍了18世纪德国物理学家和音乐家克拉尼（Ernst Chladni, 1756-1827）观察薄板共振模态的故事。“他将细沙撒在薄板上，用小提琴的琴弓摩擦板的边缘，使板产生驻波形式的振动。”在波腹处，振动幅度最大，细沙向周围扩散；在波节处，振动最小，细沙得以聚集停留。“因此，细沙所形成的图案就描绘出薄板二维振动的节线，称为克拉尼图形。”“1809年，这些图形在巴黎一个科学家集会上展出时强烈地吸引了观众。”我们无缘克拉尼的报告，但是在国内外网站上的一个视频，让我们仍然有机会感受这些优美的图形。感谢制作这个视频的朋友。

“一般人都不知道的共振力量！”(56.com)

“Amazing Resonance Experiment!” (Youtube)

从克拉尼展出这些图形已经过去二百年了，现在当我们看到这些图形时，是否还会如前人那样被吸引住呢？

之前我读刘延柱老师和陈立群老师的振动力学教材时，就被书中丰富的工程案例所吸引。这次读完《趣味振动力学》这本书，仍有很多新颖的案例给我留下了深刻印象，如弹性材料的内阻尼导致美国第一颗人造卫星的发射失败，荡秋千和控制绳系卫星的摆动，苍蝇的楫翅和音叉陀螺，蜻蜓的翅痣和抑制机翼颤振，昆虫的振翅和捕翼机等。摆钟的故事是振动力学的重要历史，在这本书里用一个章节作了介绍：从伽利略发现等时性，到惠更斯用变摆长的摆真正实现等时性单摆，还介绍了惠更斯钟的同步现象。对于音乐和生物中的振动，这本书也分别设立章节作了介绍，读来趣味盎然。最后，这本书非常自然的融合了振动和波，线性振动和非线性振动，有利于读者对振动问题形成全面的认识。