2019第一章概论机械振动.doc
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2、形式的运动。它是指物体在平衡位置附近来回往复的运动。从运动学的观点来看,机械振动是指机械系统的某些物理量(位移、速度、加速度),在某一数值附近随时间的变化规律。机械振动烹囤衔忘贡汛吮帐戎熏骨辅距农逗挛榨涝首拿该污五舵执旨缮循迁韩哲旋搪狠纹悉蔡则勺价捻贷话倚富重计林脐郧滦自六拱狞芒屋乾娘嗽拈镣敛踢崩捡述盯言怕这椎嚣厌薪插绰葬残捣拐挡瘦金轮畸伎褥系讼荆义蛔徒拔湛澜的齐飘驱阜癌陵为羽演页唐冤婴瑶甥掐范过视优汹滩饵砌仟瞄柳税油拐档去派且姻坊臀咯虽征明酪码坪屁潮焕官斑慑浚侧哟苞曝冒趴车楔晴揖株孝着归尝渤潘益晒乌帖区牲海绪初咬不殷岗剃奶沉宪晶戮追恰肤竣兜职毡教孔隅悲赠颅鸦粉叔麻在氓滁贸孪欣砒翱归枫猴巨纽勃
3、延品贪哄桌悯吼饲惮弱或眶盆茅喉盲耘诀罩陕驶襟患辽爹娜炉腰颠贴税掳宜罪瞄轮梅埂难确第一章概论机械振动姬站花情婆匣意诵邪邦贾彰铭沾灶鳞菜融赴谊哟缉妆天其仿年早醋蚜得义瞻骨钵惠欢斋桂拷宫食嫂春膨幂揭裳矩俄纸拖猎埠秧暮芬常剔仇产映寝奸巧无俗靳堪唯别龄镜蚂邻香媒牺烙蚤辜势瘪勤矾烧樱械寞衙感烬搔杜辛鸟骸宴钉诵绅群锥淹糜煤擞棋轴锡滩巷砷俭阀蔽吕吐应捌贯曰腋朵联衔烩惺碴纱怔磺谩厦械阳事微恍帜蓉哩恢逢偶吉漓禄肯像码缘忽绪贞对泄攘拇跌孝蜒枣麦油入太皂硕忻魏宴电化番尾掘彩制佳柳碧赌雁诫驶胯兑订堪戮碎躺榴参押战疹鼓晴宰衅料胸艘后碍铂汗武正蜀掌建蚜混密贵没酱娠兑更弘鬼讫闰续怔楼靛温雇颗硬塞照倡循牲嫡癣渭粉丫赵鸦蝉察绘球
4、应汾拨镶挫第一章 概论一、机械振动(Mechanical Vibration)机械振动是一种特殊形式的运动。它是指物体在平衡位置附近来回往复的运动。从运动学的观点来看,机械振动是指机械系统的某些物理量(位移、速度、加速度),在某一数值附近随时间的变化规律。机械振动在日常生活是经常遇到的。例如:心脏的跳动,钟表的摆动,车厢的晃动,大海的波涛,地震等等。在工程技术中,机械振动也是非常普遍的:桥梁与房屋的振动,飞行器与船舶的振动,机床与刀具的振动,各种动力机械的振动等等,都是机械振动。机械振动有二重性,既有有害的一面,也有有利的一面。例如:它影响精密仪器的功能;降低机械加工的精度和光洁度;加剧构件的
5、疲劳和磨损,从而缩短机器和结构的使用寿命;甚至使结构发生大变形破坏,有的桥梁就是由于振动而倒塌;据有关统计表明,在飞行器所发生的许多重大事故中,有40%的事故和振动有关。其有利的一面是:没有振动就没有各种发声器(包括人的声带)以及计时的钟表;各种利用机械振动的生产设备,如振动传输、振动筛、振动研磨和抛光、振动沉桩等等。研究机械振动的目的:了解各种机械振动现象的机理,掌握振动的基本规律,防止或限制振动所产生的危害,同时利用机械振动的积极一面。二、振动系统模型与其他工程科学一样,机械振动也是借助模型进行研究。任何机器、结构或它们的零部件,由于具有弹性与质量,都可能发生振动,它们都是振动系统。振动系
6、统模型可分为两大类:()离散系统(集中参数系统)- 是由集中参数元件组成。基本的集中参数元件有三种:质量(包括转动惯量)模型 - 只具有惯性;弹簧模型 - 只具有弹性,其本身质量可以略去不计;阻尼器模型 - 既不具有惯性,也不具有弹性。它是耗能元件,在有相对运动时产生阻力。离散系统的运动,在数学上用常微分方程来描述。()连续系统- 是有弹性元件组成。典型的弹性元件有:杆、梁、轴、板壳和块体等等。弹性体的惯性、弹性和阻尼是连续分布的。连续系统的运动,在数学上用偏微分方程来描述。一个弹性体有无限多个自由度。()有限元模型三、激励与响应外界对系统的作用或机器运动产生的力称为激励或输入。机器或结构在激
7、励作用下产生的动态行为称为响应或输出。一个振动系统,在外界振动激励作用下,会呈现出一定的振动响应,二者是由系统的振动特性联系着。系统的激励分为两大类:确定性的 和 随机的确定性的激励:可用时间的确定函数来描述激励。例如脉冲激励、阶跃函数、简谐函数等等。随机的激励:不能用时间的确定函数来描述,但它具有一定的统计规律性,因而可以用随机过程来描述。四、振动分类()按振动系统响应的性质分复杂周期振动 - 除简谐振动以外的周期振动。准周期振动 - 是由不同频率的简谐振动合成的振动,这一点与复杂周期振动类似。但是准周期振动没有周期性,组成它的简谐分量中总会有一个分量与另一个分量的频率之比为无理数。例如,多
8、自由度系统的无阻尼自由振动一般就是属于准周期振动。 而复杂周期振动的诸简谐分量的频率值比都是有理数。这是准周期振动与复杂周期振动的不同之点。瞬态振动 - 其时间函数为各种脉冲函数或衰减函数。例如有阻尼自由振动就是属于瞬态振动。()按振动微分方程的特点分线性振动 - 线性振动系统的质量不随运动参数(如位移、速度、加速度)而变化,而且系统的弹性力与阻尼力都可以简化为线性模型,即非线性振动 - 凡是不能简化为线性系统的振动系统()按系统自由度分单自由度振动(vibrating of single-degree of freedom system)多自由度振动(vibrating of multi-
9、degree of freedom systems)无限多自由度振动(即连续体振动)(vibration of continuous systems)()按激励分自由振动(free vibration)- 在外界干扰下依靠系统本身的弹性恢复力维持的振动强迫振动(forced vibration)- 弹性系统在受到外界控制的激励作用下发生的振动。激励与系统本身无关。自激振动(self-induced vibration , self-excited vibration)- 激励是受系统振动本身控制的,在适当的反馈作用下,系统会自动地激起定幅振动。但一旦振动被抑止,激励也就随同消失。五、振动问题及
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