機(jī)械振動(dòng)是物體(或物體的一部分)在平衡位置(物體靜止時(shí)的位置)附近作的往復(fù)運(yùn)動(dòng)?？煞譃?自由振動(dòng)、受迫振動(dòng)。又可分為無(wú)阻尼振動(dòng)與 阻尼振動(dòng)。常見(jiàn)的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)有彈簧振子模型、單擺模型等。振動(dòng)在機(jī)械行業(yè)中的應(yīng)用

   振動(dòng)在機(jī)械中的應(yīng)用非常普遍,例如在振動(dòng)篩分行業(yè)中基本原理系借電機(jī)軸上下端所安裝的重錘(不平蘅重錘),將電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)樗健⒋怪?、傾斜的三次元運(yùn)動(dòng),再把這個(gè)運(yùn)動(dòng)傳達(dá)給篩面。若改變上下部的重錘的相位角可改變?cè)系男羞M(jìn)方向。

   拋體運(yùn)動(dòng)則可以分解為:正交的一個(gè)勻速直線運(yùn)動(dòng)和另一個(gè)勻變速直線運(yùn)動(dòng),所以,拋體運(yùn)動(dòng)比勻變速直線運(yùn)動(dòng)復(fù)雜得多。

   在勻速圓周運(yùn)動(dòng)作正交分解[1]的過(guò)程中,原來(lái)大小不變的向心力,變成大小和方向都作周期性變化的回復(fù)力。簡(jiǎn)諧振動(dòng)已經(jīng)夠復(fù)雜了。所以,振動(dòng)就定量研究到簡(jiǎn)諧振動(dòng)為止。然而通常我們遇到的振動(dòng)的微觀情況,都要比簡(jiǎn)諧振動(dòng)復(fù)雜得多。所以,研究簡(jiǎn)諧振動(dòng)過(guò)渡到研究振動(dòng)、熱振動(dòng)等,需要洞察力、想象力和抽象思維、邏輯推理等能力。

   參照物本來(lái)就應(yīng)該是在研究過(guò)程中保持靜止(或假定為靜止)的點(diǎn),我們的物理思路,就是"從確定的量、不變的量出發(fā)進(jìn)行研究"。確定的量和不變的量有本質(zhì)的區(qū)別,在對(duì)勻變速直線運(yùn)動(dòng)和拋體運(yùn)動(dòng)進(jìn)行研究時(shí),基準(zhǔn)點(diǎn)選擇在運(yùn)動(dòng)的始點(diǎn)。這是確定的量,卻不一定是不變的量。特別在我們進(jìn)行分段研究時(shí),每一階段的終點(diǎn),就是下一階段的始點(diǎn)。

   我們選擇運(yùn)動(dòng)的始點(diǎn)為基準(zhǔn)點(diǎn),可以簡(jiǎn)化研究過(guò)程,這是服從于物理研究的"化繁為簡(jiǎn)"的原則,因此,不惜在不同的研究階段,選擇不同的基準(zhǔn)點(diǎn)。在研究勻速圓周運(yùn)動(dòng)和簡(jiǎn)諧振動(dòng)時(shí),由于宏觀上的周期性和微觀上的拓樸性,問(wèn)題很復(fù)雜,所以不能選運(yùn)動(dòng)的始點(diǎn),作基準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行研究,而要選擇確定而且不變的圓心或者平衡位置,作基準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行研究,也是服從于物理研究的"化繁為簡(jiǎn)"的原則。      

   廣義上的振動(dòng)從廣義上說(shuō)振動(dòng)是指描述系統(tǒng)狀態(tài)的參量(如位移、電壓)在其基準(zhǔn)值上下交替變化的過(guò)程。狹義的指機(jī)械振動(dòng),即力學(xué)系統(tǒng)中的振動(dòng)。電磁振動(dòng)習(xí)慣上稱(chēng)為振蕩。力學(xué)系統(tǒng)能維持振動(dòng),必須具有彈性和慣性。由于彈性,系統(tǒng)偏離其平衡位置時(shí),會(huì)產(chǎn)生回復(fù)力,促使系統(tǒng)返回原來(lái)位置;由于慣性,系統(tǒng)在返回平衡位置的過(guò)程中積累了動(dòng)能,從而使系統(tǒng)越過(guò)平衡位置向另一側(cè)運(yùn)動(dòng)。正是由于彈性和慣性的相互影響,才造成系統(tǒng)的振動(dòng)。

       按系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)自由度分,有單自由度系統(tǒng)振動(dòng)(如鐘擺的振動(dòng))和多自由度系統(tǒng)振動(dòng)。有限多自由度系統(tǒng)與離散系統(tǒng)相對(duì)應(yīng),其振動(dòng)由常微分方程描述;無(wú)限多自由度系統(tǒng)與連續(xù)系統(tǒng)(如桿、梁、板、殼等)相對(duì)應(yīng),其振動(dòng)由偏微分方程描述。方程中不顯含時(shí)間的系統(tǒng)稱(chēng)自治系統(tǒng);顯含時(shí)間的稱(chēng)非自治系統(tǒng)。按系統(tǒng)受力情況分,有自由振動(dòng)、衰減振動(dòng)和受迫振動(dòng)。按彈性力和阻尼力性質(zhì)分,有線性振動(dòng)和非線性振動(dòng)。振動(dòng)又可分為確定性振動(dòng)和隨機(jī)振動(dòng),后者無(wú)確定性規(guī)律,如車(chē)輛行進(jìn)中的顛簸。振動(dòng)是自然界和工程界常見(jiàn)的現(xiàn)象。振動(dòng)的消極方面是:影響儀器設(shè)備功能,降低機(jī)械設(shè)備的工作精度,加劇構(gòu)件磨損,甚至引起結(jié)構(gòu)疲勞破壞;振動(dòng)的積極方面是:有許多需利用振動(dòng)的設(shè)備和工藝(如振動(dòng)傳輸、振動(dòng)研磨、振動(dòng)沉樁等)。振動(dòng)分析的基本任務(wù)是討論系統(tǒng)的激勵(lì)(即輸入,指系統(tǒng)的外來(lái)擾動(dòng),又稱(chēng)干擾)、響應(yīng)(即輸出,指系統(tǒng)受激勵(lì)后的反應(yīng))和系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性(或物理參數(shù))三者之間的關(guān)系。