振動力學

從廣泛的意義上說,如果表征一種運動的物理量作時而增大時而減小的反覆變化,就可以稱這種運動為振動。又若變化著的物理量是一些機械量或力學量,例如物體的位移、速度、加速度應力及應變等等,這種振動便稱為機械振動。 振動力學是研究機械振動的運動學和動力學的一門課程。其中,慣性元件是對系統的慣性的抽象,表現為僅計及質量的質點或者僅計及轉動慣量和質量的剛體,彈性元件是對系統的彈性的抽象,表現為不計質量的彈簧、扭轉彈簧或者僅具有某種剛度(如抗彎剛度、抗扭剛度等)但不具有質量的梁段、軸段等,阻尼元件既不具有慣性,也不具有彈性,它是列系統中的阻尼因素或有意識施加的阻尼器件的抽象,通常表示為阻尼緩衝器。

振動力學概念

從廣泛的意義上說,如果表征一種運動的物理量作時而增大時而減小的反覆變化,就可以稱這種運動為振動。又若變化著的物理量是一些機械量或力學量,例如物體的位移、速度、加速度應力及應變等等,這種振動便稱為機械振動。 振動力學是研究機械振動的運動學和動力學的一門課程。

連續系統與離散系統

與力學的其它分支學科相同,振動力學也需藉助力學模型進行研究。模型中的振動系統可以分為兩大類:連續系統與離散系統。實際工程結構的物理參數,例如板殼、梁、軸等的質量及彈性,一般是連續分布的,保持這種特點抽象出的模型中的系統稱為連續系統或分布參數系統。絕大多數場合中,為了能夠分析或者便於分析,需要通過適當的準則將分布參數凝縮成有限個離散的參數,這樣便得到離散系統。

由於所具有的自由度數曰上的區別,連續系統又稱為無限自由度系統,離散系統則稱為多自由度系統,它的最簡單情況是單自由度系統。所謂一個系統的自由度數,是指完全描述該系統一切部位在任何瞬時的位置並需要的獨立坐標的數目。

分析連續系統及離散系統的振動的數學工具有所不同,前者藉助於偏微分方程.後音藉助於常微分方程。

離散系統中的一種典型是由有限個慣性元件、彈性元件及阻尼元件等組成的系統,這類系統又稱為集中參斂系統。其中,慣性元件是對系統的慣性的抽象,表現為僅計及質量的質點或者僅計及轉動慣量和質量的剛體,彈性元件是對系統的彈性的抽象,表現為不計質量的彈簧、扭轉彈簧或者僅具有某種剛度(如抗彎剛度、抗扭剛度等)但不具有質量的梁段、軸段等,阻尼元件既不具有慣性,也不具有彈性,它是列系統中的阻尼因素或有意識施加的阻尼器件的抽象,通常表示為阻尼緩衝器。阻尼元件是一種耗能元件,主要以熱能形式消耗著振動過程中的機械能,這與慣性元仆能貯存動能、彈性元件能貯存彈性勢能在性復上完全不

同。

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