振動的物理量
正文
可以分成兩類。一類是描述振動的大小的量，有位移、速度和加速度。對於穩態振動，常用振動量大小的均方根值(有效值)表達；對衝擊性振動，有時用振動量峰值或平均值表達。另一類是描述振動變化率的量，有周期、頻率、頻譜或功率譜密度。振動變化率的量對於不同的振動有不同的關係和表述方法。振動位移 物體振動時相對於某一參考坐標系的位置移動，單位是米(m)。在振動測量和分析中,常用位移級表述。位移級是位移同基準位移之比的常用對數乘以20，單位為分貝(dB)。基準位移一般採用10-12米。在描述振動機器的穩定性和隔振的效果方面，常用位移這個物理量來描述。
振動速度 物體振動時位移的時間變化率，單位是米每秒 (m/s)。在計量振動速度時常用速度級表述。速度級是振動速度同基準速度之比的常用對數乘以20，單位是分貝。基準速度規定為 10-9米每秒。速度級在描述振動體的噪聲輻射時很有用。
振動加速度 物體振動速度的時間改變率，單位為米每二次方秒(m/s2)。測定振動對人的影響時，常用重力加速度g作為單位。例如當加速度超過0.02g時，振動就會對人產生影響。分析和測量振動時常用加速度級來表述。加速度級是振動加速度同基準加速度之比的常用對數乘以20,單位為分貝。基準加速度規定為1微米每二次方秒(μm/s2)。
振動周期 按一定時間間隔作重複變化的振動，稱為周期振動。在周期振動中,振幅由最大值到最小值,再由最小值到最大值,變化一次所需要的時間稱為周期,單位是秒(s)。變化慢的振動常用周期表示。
振動頻率和頻譜 在單位時間（每秒）內振動的周數稱為頻率,單位是赫(Hz)。簡諧振動只有一個頻率,數值等於周期的倒數。非簡諧的周期運動,稱為諧振動,按傅立葉定律，振動可以分解為不同簡諧振動的分量，最低的頻率稱為基頻，基頻2倍的稱二次諧波，3倍的稱三次諧波，依此類推，即分解為傅立葉級數的形式來描述。因此,諧振動具有很多個頻率,周期只是基頻的倒數。這些頻率分量的振幅作為頻率的函式以圖形表示，就稱為頻譜。諧振動是一種沿頻率軸以等間隔分布的離散的線譜。非周期性的振動不能簡單地分解成傅立葉級數，只能用傅立葉積分描述，它的頻譜就變成連續譜。
振動的相關函式和功率譜密度 非周期性振動的振幅和相位是變化的，套用統計機率論的方法處理，常用相關函式描述（見振動測量技術）。相關函式的傅立葉變換等於該振動的功率譜密度。
參考書目
W.T.湯姆森著,胡宗華譯：《振動理論及其套用》,煤炭工業出版社，北京，1980。
