振动力学

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教学内容

教学内容

• 绪 论

• 单自由度系统自由振动

• 单自由度系统受迫振动

• 多自由度系统的振动

• 振动问题的近似解法

绪论

• 绪论

  • 基本概念与学习目的

  • 振动问题的提法

  • 力学模型

  • 振动及系统分类

绪论

• 基本概念与学习目的

定义

从广义上讲，如果表征一种运动的物理量作时而增大时而减小 的反复变化，就可以称这种运动为振动 如果变化的物理量是一些机械量或力学量，例如物体的位移、 速度，加速度、应力及应变等等，这种振动便称为机械振动 振动是自然界最普遍的现象之一 各种物理现象，诸如声、光、热等都包含振动

（ 1 ）心脏的搏动、耳膜和声带的振动，（ 2 ）桥梁和建筑物

绪论

各个不同领域中的现象虽然各具特色，但往往有着相似的数学 力学描述。正是在这个共性基础上，有可能建立某种统一的理 论来处理各种振动问题

振动力学

借助数学、物理、实验和计算技术，探讨各种振动现象，阐明 振动的基本规律，以便克服振动的消极因素，利用其积极因素 ，位合理解决各种振动问题提供理论依据

绪论

• 学习目的

许多情况下，振动是有害的 它常常是造成机械和结构破坏和失效的直接原因

例如： 1940 年美国的 Tacoma Narrows 吊桥

1972 年日本海南电厂的一台 66 万千瓦的气轮发电机组 美国第一颗人造卫星 “ 探险者 I 号 ” ， “ 国际通讯卫星 V 号 ” 振动会影响精密仪器的功能，降低加工精度，加剧构件疲劳和磨损 桥梁因振动而倒塌，飞机机翼的颤振、机轮的抖振而造成事故 强烈的振动噪声而形成严重公害

绪论

学习振动力学的目的之一： 掌握振动的基本理论和分析方法，用以确定和限制振 动对工程结构和机械产品的性能、寿命和安全的有害 影响

绪论

• 学习目的 振动也有它积极的一方面，是可以利用的 例如：振动是通信、广播、电视、雷达等工作的基础 工业用的振动筛、振动沉桩、振动输送以及地震仪等

学习振动力学的目的之二： 运用振动理论去创造和设计新型的振动设备、仪器 及自动化装置

绪论

• 振动问题的提法

通常的研究对象被称作系统

它可以是一个零部件、一台机器或者一个完整的工程结构等 外部激振力等因素称为激励（输入）

系统发生的振动称为响应（输出）

激励 响应 系统 （输入） （输出）

（输入）