振动及其分类课件



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1、a.a.0.1 0.1 振动及其分振动及其分类类0.1 振动及其分类a.a.一、振动现象无处不在一、振动现象无处不在a.系统在其平衡位置附近的往复运动。a.振振动:动: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:a.a.1 1、有害的振动、有害的振动a.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。a.原因:气流与桥身共振共振。1、有害的振动1940年华盛顿州Tacoma大桥,跨度853a.When a group of cavalry crossing a bridge near Ma
2、nchester in 1831,the bridge collapsed.a.Because of the resonance created by the rhythm of the horses steps.When a group of cavalry crossi振动及其分类课件a.a.颤振颤振导致垂尾疲劳破坏b.(1998)a.F117颤振颤振事故b.(1997)颤振导致垂尾疲劳破坏F117颤振事故a.a.2 2、有用的振动、有用的振动a.a.乐器乐器a.a.旋振筛旋振筛2、有用的振动乐器旋振筛a.a.张张衡衡a.a.地动仪地动仪a.公元138年2月,地动仪正对西方的那个龙嘴吐出铜
3、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。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a.二、机械振动的分类二、机械振动的分类a.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)。a.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。a.振动系统:振动系统:a.输入:输入:a.输出:输出:a.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。a.系统a.(输入)a.激励a.(输出)a.响应二、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
4、工程a.a.1 1、按系统论分、按系统论分a.系统a.(输入)a.激励a.(输出)a.响应a.a.a.?a.a.1 1)响应计算(正问题)响应计算(正问题)a.系统的响应(位移,速度,加速度)。a.外力(输入)、系统参数。a.在于验算结构、产品等在工作时的动力响动力响应应(如变形、位移、应力等)是否满足预定的安全要求和其它要求。a.a.主要任务:主要任务:a.a.已知量:已知量:a.a.待求量:待求量:1、按系统论分系统(输入)激励(输出)响应?1)响应计算a.a.2 2)系统识别或参数识别(第一类逆问题)系统识别或参数识别(第一类逆问题)a.系统a.(输入)a.激励a.(输出)a.响应a.a
5、.a.?a.a.已知量:已知量:a.输入(外力)、输出(响应)。a.a.待求量:待求量:a.系统的参数,a.质量,刚度,阻尼物理参数识别物理参数识别;a.固有频率,模态阻尼,固有振型模态参数识别模态参数识别;a.频响函数、脉冲响应函数系统识别系统识别。2)系统识别或参数识别(第一类逆问题)系统(输入)激励(输出a.a.3 3)载荷识别(第二类逆问题)载荷识别(第二类逆问题)a.系统a.(输入)a.激励a.(输出)a.响应a.a.a.?a.已知量:已知量:a.系统参数、输出(响应)。a.输入(外力)。a.待求量:待求量:a.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汽车振
6、动和产品振动产品振动,以估计运输过程中是怎样的一种振动环境振动环境,运输过程对于产品是怎样的一种激励激励,这样才能有根据地为产品设计可靠的减震包装减震包装。3)载荷识别(第二类逆问题)系统(输入)激励(输出)响应a.a.2 2、按自由度分、按自由度分a.a.单自由度系统单自由度系统a.原始系统2、按自由度分单自由度系统原始系统a.a.两自由度系统两自由度系统b.b.(多(多自由度系统自由度系统)a.原始系统两自由度系统原始系统a.a.无限自由度系统无限自由度系统a.原始系统无限自由度系统原始系统a.a.3 3、按激励类型分、按激励类型分a.a.1 1)自由振动)自由振动a.系统受初始激励后,不
7、再受外界激励的振动。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a.a.2 2)受迫振动)受迫振动a.系统在持续的外界控制的激励作用下的振动。a.a.3 3)自激振动)自激振动a.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颤振,切削加工的高频振动高频振动。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a.a.4 4、按响应类型分、按响应类型分a.a.1 1)确定性振动)确定性振动a.(1)瞬态振动a.按响应持续的时间分:a.(2)稳态振动a.响应是时间的确定性函数。a.只在较短的时间内发生。a.在充分长的时间内进行。4、按响应类型分1)确定性振动(
8、1)瞬态振动按响应持续的时间a.按响应是否具有周期性分:a.响应是时间的正弦或余弦函数。a.响应是时间的周期函数。a.a.2 2)随机振动)随机振动a.响应是时间的随机函数。a.由若干周期不可通约的简谐振动组合而成的振动。a.(1)简谐振动:a.(2)周期振动:a.(3)准周期振动: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a.a.5 5、按微分方程分、按微分方程分a.由线性微分方程描述(满足叠加原理)。a.a.2 2)非线性振动)非线性振动a.a.1 1)线性振动:)线性振动:a.由非线性微分方程描述(分叉和混沌)。5、按微分方程分由线性微分方程描述(满足叠加原理)。2)非线a.谢谢欣赏a.THANKYOUFORWATCHING谢谢欣赏THANK YOU FOR WATCHING
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