【机械】| 机械振动的分类及工程中的振动问题

机械振动的分类

1. 按产生振动的原因进行分类

系统在去掉外加干扰力之后出现的振动，这种振动靠弹性力，惯性力和阻尼力来维持。振动的频率就是系统的固有频率，因有阻尼力的存在，振动将逐渐衰减，阻尼越大，衰减越快。如果系统无阻尼存在（理想状态），则这种振动称之为无阻尼自由振动。无阻尼振动是一种横幅简谐振动。

在激励力持续的作用下，系统被迫产生的振动。振动特征与外部激励力的大小、方向和频率有关。在简谐激励力作用下，能够同时激发以系统固有频率为振动频率的自由振动和以干扰频率为振动频率的受迫振动。其自由振动部分将逐渐衰减，乃至消失，这时只剩下横幅受迫振动部分，即稳态振动响应。

机械系统由于外部能量和系统运动相耦合(即系统的非振荡性能源通过反馈装置)形成振荡激励所产生的振动。当振动停止，振动激励随之消失。振动频率接近系统的固有频率。

2. 按振动随时间的变化规律分类

物体随时间按正弦或者余弦函数规律变化的振动。

系统运动量值按一定时间间隔重复出现的非简谐振动。可用谐波分析方法，将其分解为若干个简谐振动之和。

对未来任一一个给定时刻，物体运动量的瞬时值均不能根据以往的运动历程预先加以确定的振动，只能用数理统计的方法来描述系统运动规律。

系统的惯性力、阻尼力和弹性恢复力分别与加速度、速度、位移的一次方呈正比，能用常系数线性微分方程描述的振动。能运用叠加原理。

系统的惯性力、阻尼力和弹性恢复力具有非线性特性，只能用非线性微分方程描述的振动，不能运用叠加远离，系统的固有频率与振幅有关。

用一个广义坐标就能确定系统在任意瞬时位置的振动。

用两个或两个以上的广义坐标才能确定系统在任意瞬时位置的振动。

需要无穷多个广义坐标才能确定系统在任意瞬时位置的振动。连续系统的振动通常可以简化为有限多自由度振动问题加以处理。

振动体上的质点只作沿轴线方向的直线振动。

振动体上的质点只作沿垂直轴线方向的直线振动。

振动体垂直轴线的两平面上质点相对做绕轴线的回转振动。