机械振动第一讲.pptVIP

机械振动第一讲第1页，共16页，星期日，2025年，2月5日第一章绪论结构振动绪论1.1振动的概述振动：物体经过它的平衡位置所作的往复运动。多种形式的物理现象都包含有振动:声、光、电人们日常生活中也离不开振动：心脏搏动、耳膜、声带、音乐产生等。工程中振动现象比比皆是:航空、航天、能源、交通、电子、化工、建筑机器运动，如机床、桥梁和建筑物的振动车、船、飞行器振动第2页，共16页，星期日，2025年，2月5日振动的危害性：1人员舒适性与健康问题2仪器设备的工作适应性及可靠性问题（MIL-STD-810,GJB-150,HB5830）3结构的振动强度与振动耐久性问题振动的利用：振动传输；振动筛选；振动研磨；振动抛光；振动压实；振动搅拌；振动沉桩；振动按摩；振动发声；振动提示；健康监测等。振动的消极作用振动的积极作用结构振动绪论第3页，共16页，星期日，2025年，2月5日结构振动绪论第4页，共16页，星期日，2025年，2月5日结构振动绪论飞行器结构在使用中普遍存在振动问题：飞行中非定常气动力与弹性结构耦合产生振动（突风响应，抖振,颤振）飞行器动力装置产生的振动及噪声激励产生的振动武器发射、投放等动作产生的冲击作用造成的振动着陆和滑行及某些地面机动产生的振动、冲击造成的振动飞行器结构、机载设备振动问题（仪器仪表）管路(液压、燃油)系统振动振动对飞行器的危害主要有：使飞行器结构产生动态疲劳裂纹，导致结构破坏；使机载设备系统发生功能失灵或损坏，导致飞行器失事；使乘坐环境恶化，影响乘员准确完成操作任务；……总之，振动问题伴随飞行器整个“生命周期”，影响飞行器定型、影响乘坐品质、维修成本增加、影响飞行器结构与设备的可靠性、寿命耐久性。第5页，共16页，星期日，2025年，2月5日结构振动绪论抖振第6页，共16页，星期日，2025年，2月5日结构振动绪论颤振——灾难性后果Tacoma大桥跨度853米1940年11月7日,19米/秒风速下发垮塌第7页，共16页，星期日，2025年，2月5日1飞行器结构振动、噪声载荷预估和测试技术研究2飞行器结构动强度综合设计技术研究3飞行器结构动力学设计技术研究4飞机内埋弹舱结构振动/声耐久性设计和控制技术应用研究5S型进气道抗振动疲劳设计、动力学优化分析与验证技术研究6垂尾防抖振动力学设计与验证技术7液压/燃油管系结构动强度分析与试验验证技术8半主动起落架及缓冲系统设计技术研究结构振动绪论第8页，共16页，星期日，2025年，2月5日按振动系统参数分布离散系统：由集中参量元件(质量、弹簧、阻尼器)组成的系统。(运动用常微分方程描述,是时间的函数)连续系统：由连续分布弹性体组成的系统。(运动用偏微分方程描述，是时间和空间的函数)结构振动绪论1.2振动系统分类响应(输出)激励(输入)振动系统动载荷动响应组成离散系统三要素：质量（惯性）、刚度（弹性)、阻尼mkc集中参量元件:阻尼c质量m弹簧k第9页，共16页，星期日，2025年，2月5日结构振动绪论连续系统模型离散系统模型第10页，共16页，星期日，2025年，2月5日线性系统：质量不变，且弹性力与阻尼力简化为线性模型的振动系统.(运动用线性微分方程描述)非线性系统：弹性力与阻尼力不能简化为线性模型的振动系统.(运动用非线性微分方程描述)一个实际的振动系统，是线性系统还是非线性系统，要根据具体情况来决定。小振幅情况下系统一般均可认为是线性系统。结构振动绪论按系统方程特征分按系统参数描述分定则系统(确定性系统)：系统参量的变化规律可用时间的确定性函数描述的振动系统.随机系统：系统参量无法用时间的确定性函数描述，只能用有关的统计特性描述.第11页，共16页，星期日，2025年，2月5日结构振动绪论振动系统分类离散系统连续系统(按系统参数分布)线性系统非线性系统(按系统方程特征)单自由度系统有限多自由度系统无限多自由度系统线性模型定则系统随机系