機(jī)械振動可以根據(jù)不同的分類標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分類,但通常按照振動產(chǎn)生的原因和特性,可以將其分為以下三類:
1. 自由振動
- 定義 :自由振動是指機(jī)械系統(tǒng)在沒有外界持續(xù)干擾力作用下,僅由系統(tǒng)內(nèi)部的彈性力和慣性力相互作用而產(chǎn)生的振動。這種振動是在給系統(tǒng)一定的初始能量后產(chǎn)生的,如果系統(tǒng)無阻尼,則系統(tǒng)將維持等幅振動;若系統(tǒng)有阻尼,則系統(tǒng)為自由衰減振動,振幅會逐漸減小直至停止。
- 特點(diǎn) :自由振動的頻率和幅值僅與系統(tǒng)本身的特性(如質(zhì)量、剛度等)有關(guān),與外界干擾無關(guān)。在沒有外部能量輸入的情況下,自由振動會逐漸衰減,直至停止。
2. 強(qiáng)迫振動
- 定義 :強(qiáng)迫振動是指機(jī)械系統(tǒng)在外界周期性力或隨時間變化的力持續(xù)作用下所產(chǎn)生的振動。這種振動需要外部能量的持續(xù)輸入才能維持。
- 特點(diǎn) :強(qiáng)迫振動的頻率通常與施加的外界力的頻率相同或其倍數(shù),且其振動幅值和相位會受到系統(tǒng)自身特性(如剛度、阻尼)以及外界力的大小和頻率的影響。由于有外部能量的持續(xù)輸入,強(qiáng)迫振動不會自然衰減,可能對機(jī)械系統(tǒng)造成有害的影響。
3. 自激振動
- 定義 :自激振動,也稱為顫振或自振蕩,是指在沒有外界周期性力直接作用下,由系統(tǒng)內(nèi)部某種機(jī)理(如非線性因素、摩擦、反饋等)激發(fā)并維持的振動。
- 特點(diǎn) :自激振動的產(chǎn)生和維持不依賴于外界周期性力的直接作用,而是由系統(tǒng)內(nèi)部的某種機(jī)理所激發(fā)。其振動頻率通常接近或等于系統(tǒng)部件的固有頻率,且振動幅值可能隨時間而變化。自激振動在旋轉(zhuǎn)機(jī)械、切削加工等領(lǐng)域中較為常見,可能對機(jī)械系統(tǒng)的穩(wěn)定性和精度造成不利影響。
綜上所述,機(jī)械振動按照產(chǎn)生原因和特性可以分為自由振動、強(qiáng)迫振動和自激振動三類。
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