0.1_振动及其分类.ppt

1、0.1 振动及其分类,一、振动现象无处不在,系统在其平衡位置附近的往复运动。,振动：,1、有害的振动,1940年华盛顿州Tacoma大桥，跨度853米，悬索设计，设计可以抗60m/s的风力，但在建成的4个月后，在19m/s的微风吹拂下，坍塌。,原因：气流与桥身共振。,When a group of cavalry crossing a bridge near Manchester in 1831, the bridge collapsed.,Because of the resonance created by the rhythm of the horses steps.,颤振导致垂尾疲劳破

2、坏 （1998）,F117颤振事故 （1997）,2、有用的振动,乐器,旋振筛,张衡,地动仪,公元138年2月,地动仪正对西方的那个龙嘴吐出铜球,预示西部发生了地震。果然离洛阳500多公里的金城一带发生了大地震。,二、机械振动的分类,在振动问题中所研究的对象，如机器部件或工程结构物等。一般包括三个方面：输入、输出和系统模型（或系统特性）。,外界对振动系统的作用或引起机器运动的力。可以是力、力矩，也可以是运动量或振动环境。,振动系统：,输入：,输出：,振动的发生就是响应，包括系统的位移、速度、加速度或内力、应力、应变等。,系统,（输入）,激励,（输出）,响应,1、按系统论分,?,1）响应计算（正

3、问题）,系统的响应（位移，速度，加速度）。,外力（输入）、系统参数。,在于验算结构、产品等在工作时的动力响应（如变形、位移、应力等）是否满足预定的安全要求和其它要求 。,主要任务：,已知量：,待求量：,2）系统识别或参数识别（第一类逆问题）,?,已知量：,输入（外力）、输出（响应）。,待求量：,系统的参数，,质量，刚度，阻尼物理参数识别；,固有频率，模态阻尼，固有振型模态参数识别；,频响函数、脉冲响应函数系统识别。,3）载荷识别（第二类逆问题）,?,已知量：,系统参数、输出（响应）。,输入（外力）。,待求量：,例如：为了避免产品在公路运输中的损坏，需要通过实地行车记录汽车振动和产品振动，以估计

4、运输过程中是怎样的一种振动环境，运输过程对于产品是怎样的一种激励，这样才能有根据地为产品设计可靠的减震包装 。,2、按自由度分,单自由度系统,原始系统,两自由度系统 （多自由度系统）,原始系统,无限自由度系统,原始系统,3、按激励类型分,1）自由振动,系统受初始激励后，不再受外界激励的振动。,2）受迫振动,系统在持续的外界控制的激励作用下的振动。,3）自激振动,系统在自身控制的激励作用而产生的振动，如飞机内埋弹仓的颤振，切削加工的高频振动。,4、按响应类型分,1）确定性振动,（1）瞬态振动,按响应持续的时间分：,（2）稳态振动,响应是时间的确定性函数。,只在较短的时间内发生。,在充分长的时间内进行。,按响应是否具有周期性分：,响应是时间的正弦或余弦函数。,响应是时间的周期函数。,2）随机振动,响应是时间的随机函数。,由若干周期不可通约的简谐振动组合而成的振动。,（1）简谐振动：,（2）周期振动：,（3）准周