振动

振动


发布日期: 2016-10-24 更新日期: 2016-11-09 编辑:xuzhiping 来源:本站 浏览次数: 2543

摘要: 振动的定义 振动(又称振荡)是指一个状态改变的过程。即物体的往复运动。 在高中物理,可以定量研究(可以用公式法、作图法、列表法给出确定数值)的,只有四种最简单的运动:匀变速直线运动、匀速圆周运动、抛体运动和简谐振动。 复杂的运动,可以依托这四种运动,进行定性研...

振动的定义

振动(又称振荡)是指一个状态改变的过程。即物体的往复运动。

在高中物理,可以定量研究(可以用公式法、作图法、列表法给出确定数值)的,只有四种最简单的运动:匀变速直线运动、匀速圆周运动、抛体运动和简谐振动。

复杂的运动,可以依托这四种运动,进行定性研究。

如果硬要定量研究复杂的运动,也是依托这四种运动,作近似研究的。

这四种最简单的运动中,匀变速直线运动和抛体运动是"一去不复返"的运动,运动状态(位置、速度)与时间的关系是拓朴(一一对应)的、不可重复的。

振动的概念

振动是自然界最普遍的现象之一。大至宇宙,小至亚原子粒子,无不存在振动。各种形式的物理现象,包括声、光、热等都包含振动。人们生活中也离不开振动:心脏的搏动、耳膜和声带的振动,都是人体不可缺少的功能;人的视觉靠光的刺激,而光本质上也是一种电磁振动;生活中不能没有声音和音乐,而声音的产生、传播和接收都离不开振动。在工程技术领域中,振动现象也比比皆是。例如,桥梁和建筑物在阵风或地震激励下的振动,飞机和船舶在航行中的振动,机床和刀具在加工时的振动,各种动力机械的振动,控制系统中的自激振动,等等。

在许多情况下,振动被认为是消极因素。例如,振动会影响精密仪器设备的功能,降低加工精度和光洁度,加剧构件的疲劳和磨损,从而缩短机器和结构物的使用寿命,振动还可能引起结构的大变形破坏,有的桥梁曾因振动而坍毁;飞机机翼的颤振、机轮的抖振往往造成事故;车船和机舱的振动会劣化乘载条件;强烈的振动噪声会形成严重的公害。

然而,振动也有它积极的一面。例如,振动是通信、广播、电视、雷达等工作的基础。50年代以来,陆续出现许多利用振动的生产装备和工艺。例如,振动传输、振动筛选、振动研磨、振动抛光、振动沉桩、振动消除内应力等等。它们极大地改善了劳动条件,成十、百倍地提高劳动生产率。可以预期,随着生产实践和科学研究的不断进展,振动的利用还会与日俱增。

各个不同领域中的振动现象虽然各具特色,但往往有着相似的数学力学描述。正是在这种共性的基础上,有可能建立某种统一的理论来处理各种振动问题。振动学就是这样一门基础学科,它借助于数学、物理、实验和计算技术,探讨各种振动现象的机理,阐明振动的基本规律,以便克服振动的消极因索,利用其积极因素,为合理解决实践中遇到的各种振动问题提供理论依据。

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