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技術文章

機械振動的分類:自由振動、受迫振動、自激振動

按產生振動的原因可分為自由振動、受迫振動和自激振動；按振動的規律可分為簡諧振動、非諧周期振動和隨機振動;按振動系統結構參數的特性可分為線性振動和非線性振動；按振動位移的特征可分為扭轉振動和直線振動。

自由振動：

       去掉激勵或約束之后，機械系統所出現的振動。振動只靠其彈性恢復力來維持，當有阻尼時振動便逐漸衰減。自由振動的頻率只決定于系統本身的物理性質，稱為系統的固有頻率。
受迫振動：
       機械系統受外界持續激勵所產生的振動。簡諧激勵是*簡單的持續激勵。受迫振動包含瞬態振動和穩態振動。在振動開始一段時間內所出現的隨時間變化的振動，稱為瞬態振動。經過短暫時間后，瞬態振動即消失。系統從外界不斷地獲得能量來補償阻尼所耗散的能量，因而能夠作持續的等幅振動，這種振動的頻率與激勵頻率相同，稱為穩態振動。例如，在兩端固定的橫梁的中部裝一個激振器，激振器開動短暫時間后橫梁所作的持續等幅振動就是穩態振動，振動的頻率與激振器的頻率相同。系統受外力或其他輸入作用時，其相應的輸出量稱為響應。當外部激勵的頻率接近系統的固有頻率時，系統的振幅將急劇增加。激勵頻率等于系統的共振頻率時則產生共振。在設計和使用機械時必須防止共振。例如，為了確保旋轉機械安、全運轉，軸的工作轉速應處于其各階臨界轉速的一定范圍之外。
自激振動：
       在非線性振動中，系統只受其本身產生的激勵所維持的振動。自激振動系統本身除具有振動元件外,還具有非振蕩性的能源、調節環節和反饋環節。因此，不存在外界激勵時它也能產生一種穩定的周期振動，維持自激振動的交變力是由運動本身產生的且由反饋和調節環節所控制。振動一停止,此交變力也隨之消失。自激振動與初始條件無關，其頻率等于或接近于系統的固有頻率。如飛機飛行過程中機翼的顫振、機床工作臺在滑動導軌上低速移動時的爬行、鐘表擺的擺動和琴弦的振動都屬于自激振動。


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