振动理论及应用21.pptVIP

基地建设目标和总体思路 * * Gong 汽车振动分析 Theoretical Mechanics 绪论 引 言 振动概念 1.振动是一种运动形态，是指物体在平衡位置附近作往复运动。 2.在所研究的机械或结构均为弹性体时，在外力作用下不仅产生刚体运动，还会产生由于自身弹性而引起在平衡位置附近的微小弹性往复运动，这种往复运动通常称为振动。 返回首页 Theoretical Mechanics 绪论 引 言 1.广义振动：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。 2.机械振动：物体或质点在其平衡位置附近所作的往复运动。 返回首页 Theoretical Mechanics 绪论 引 言 振动的分类 ★ 振动问题的分类 ? 按照输入、输出和激励三者之间的关系 （1）.振动分析：一直激励系统特性，求系统的响应。如已知路面条件和车辆结构，求解驾驶员受到的振动。 （2）.振动环境预测：已知系统的特性和振动响应，反推系统的激励。预测的结果可以作为以后振动设计的激励。 （3）.系统识别：已知激励和系统的响应，确定系统的特性。使用模态实验及模态分析的方法，识别出系统，以建立振动模型或检验已有的理论模型。 返回首页 Theoretical Mechanics 绪论 引 言 ? 据系统模型分类 （1）.连续系统：系统的质量、弹性及阻尼是分布的、连续的。描述连续系统要用到空间和时间两个坐标，其 运动方程是偏微分方程。 　　（2）.离散系统：系统的质量、弹性及阻尼是离散的。 返回首页 Theoretical Mechanics 绪论 引 言 ? 据系统模型分类 （1）.连续系统：系统的质量、弹性及阻尼是分布的、连续的。描述连续系统要用到空间和时间两个坐标，其 运动方程是偏微分方程。 　　（2）.离散系统：系统的质量、弹性及阻尼是离散的。 返回首页 Theoretical Mechanics 绪论 引 言 ? 振动的分类 ●根据系统自由度 （1）单自由度系统振动：用一个独立坐标就能确定位置的系统的振动。 （2）多自由度系统振动：用多个独立坐标才能确定位置的系统的振动，包括二自由度系统 （3）无限多自由度系统振动：用无限多个独立坐标才能确定位置的系统的振动，这种振动又称为弹性体的振动。　　 返回首页 Theoretical Mechanics 绪论 引 言 ? 振动的分类 ●根据描述系统的微分方程 （1）线性振动：用常系数线性微分方程式描述的系统所产生的振动。 （2）非线性振动：用非线性微分方程式描述的系统所产生的振动。　　 返回首页 Theoretical Mechanics 绪论 引 言 ? 振动的分类 ●根据系统的输入类型 （1）自由振动：系统受到初始干扰后，在没有外界激励作用时所产生的振动。 （2）强迫振动：系统在外界激励作用下产生的振动 （3）自激振动：系统在输入和输出之间具有反馈特性，并有能源补充时产生的振动。 （3）参数振动：通过期或随机的改变系统的特性参数而实现的振动。 返回首页 Theoretical Mechanics 绪论 引 言 ? 振动的分类 ●根据系统输出类型 （1）周期振动：振动量是时间的周期函数, x( t )=x( t + nT ) n=1,2, ……。系统在相等的时间间隔内作往复运动。 （2） 非周期性振动：振动量不是时间的周期函数，又可以为稳态振动和瞬态振动。 （3） 随机振动：振动量不能用函数x(t)来表示，只能通过与时间t的关系图线来表示。振动过程中振幅、相位、频率都是随机变化的。 返回首页 Theoretical Mechanics 绪论 引 言 ? 振动的分类 ●根据系统输出类型 （1）周期振动：振动量是时间的周期函数, x( t )=x( t + nT ) n=1,2, ……。系统在相等的时间间隔内作往复运动。 （2） 非周期性振动：振动量不是时间的周期函数，又可以为稳态振动和瞬态振动。 （3） 随机振动：振动量不能用函数x(t)来表示，只能通过与时间t的关系图线来表示。振动过程中振幅、相位、频率都是随机变化的。 返回首页 Theoretical Mechanics 振动问题的研究方法－与分析其他动力学问题相类似： 选择合适的广义坐标； 分析运动； 分析受力； 选择合适的动力学定理； 建立运动微分方程； 求解运动微分方程，利用初始条件确定积分常数。