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技術(shù)文章

機(jī)械振動的分類:自由振動、受迫振動、自激振動

按產(chǎn)生振動的原因可分為自由振動、受迫振動和自激振動；按振動的規(guī)律可分為簡諧振動、非諧周期振動和隨機(jī)振動;按振動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參數(shù)的特性可分為線性振動和非線性振動；按振動位移的特征可分為扭轉(zhuǎn)振動和直線振動。

自由振動：

       去掉激勵或約束之后，機(jī)械系統(tǒng)所出現(xiàn)的振動。振動只靠其彈性恢復(fù)力來維持，當(dāng)有阻尼時振動便逐漸衰減。自由振動的頻率只決定于系統(tǒng)本身的物理性質(zhì)，稱為系統(tǒng)的固有頻率。
受迫振動：
       機(jī)械系統(tǒng)受外界持續(xù)激勵所產(chǎn)生的振動。簡諧激勵是*簡單的持續(xù)激勵。受迫振動包含瞬態(tài)振動和穩(wěn)態(tài)振動。在振動開始一段時間內(nèi)所出現(xiàn)的隨時間變化的振動，稱為瞬態(tài)振動。經(jīng)過短暫時間后，瞬態(tài)振動即消失。系統(tǒng)從外界不斷地獲得能量來補(bǔ)償阻尼所耗散的能量，因而能夠作持續(xù)的等幅振動，這種振動的頻率與激勵頻率相同，稱為穩(wěn)態(tài)振動。例如，在兩端固定的橫梁的中部裝一個激振器，激振器開動短暫時間后橫梁所作的持續(xù)等幅振動就是穩(wěn)態(tài)振動，振動的頻率與激振器的頻率相同。系統(tǒng)受外力或其他輸入作用時，其相應(yīng)的輸出量稱為響應(yīng)。當(dāng)外部激勵的頻率接近系統(tǒng)的固有頻率時，系統(tǒng)的振幅將急劇增加。激勵頻率等于系統(tǒng)的共振頻率時則產(chǎn)生共振。在設(shè)計和使用機(jī)械時必須防止共振。例如，為了確保旋轉(zhuǎn)機(jī)械安、全運(yùn)轉(zhuǎn)，軸的工作轉(zhuǎn)速應(yīng)處于其各階臨界轉(zhuǎn)速的一定范圍之外。
自激振動：
       在非線性振動中，系統(tǒng)只受其本身產(chǎn)生的激勵所維持的振動。自激振動系統(tǒng)本身除具有振動元件外,還具有非振蕩性的能源、調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)和反饋環(huán)節(jié)。因此，不存在外界激勵時它也能產(chǎn)生一種穩(wěn)定的周期振動，維持自激振動的交變力是由運(yùn)動本身產(chǎn)生的且由反饋和調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)所控制。振動一停止,此交變力也隨之消失。自激振動與初始條件無關(guān)，其頻率等于或接近于系統(tǒng)的固有頻率。如飛機(jī)飛行過程中機(jī)翼的顫振、機(jī)床工作臺在滑動導(dǎo)軌上低速移動時的爬行、鐘表擺的擺動和琴弦的振動都屬于自激振動。


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