振動定義
振動(機械振動)泛指物體在某一位置附近的往復(fù)運動?!澳骋晃恢谩币话阒胳o平衡位置。從廣義上講,表征運動的物理量作時而增大時而減小的反復(fù)變化,就可以稱之為振動。
振動的物體可以是飛機、車輛、船舶和建筑等大型宏觀物體,也可以是分子、原子、量子等微觀物質(zhì)。機械振動是一種常見的力學(xué)現(xiàn)象,任何一種物質(zhì),只要具有慣性和彈性,在激勵作用下,都會發(fā)生振動
引起振動的原因
自然界中,振動無處不在。引起振動的原因也是多種多樣:
1、旋轉(zhuǎn)機械(發(fā)動機、壓縮機、水泵)轉(zhuǎn)動質(zhì)量的不平衡、傳動裝置中齒輪加工誤差和磨損、軸承的缺陷和不良潤滑會引起機器設(shè)備的振動;
2、汽車在不平路面上行駛會導(dǎo)致車身振動;
3、車輛通過橋梁時會使橋梁結(jié)構(gòu)產(chǎn)生振動;
4、飛機與空氣作用、海浪與船體作用導(dǎo)致飛機和船舶的振動;
5、大橋或高層建筑在風(fēng)或地震作用下產(chǎn)生振動。
振動的危害
對于多數(shù)機器和結(jié)構(gòu)來講,振動帶來的是不良后果。
振動超標(biāo)會導(dǎo)致:
?。?)降低機器的使用性能(如加工、測量精度),導(dǎo)致故障發(fā)生;
(2)導(dǎo)致機械零部件加劇磨損、緊固件松動、裂紋形成與擴展,使結(jié)構(gòu)過早出現(xiàn)疲勞失效和損壞;
?。?)降低乘客的舒適性;
?。?)使工作人員感到不適,嚴(yán)重時將損害人的聽力和運動機能。
?。?)振動引起的結(jié)構(gòu)噪聲,對環(huán)境造成影響;
?。?)共振會導(dǎo)致災(zāi)難性的事故發(fā)生,如大橋因共振而毀壞,汽輪機軸因振動而斷裂,飛機因顫振而墜毀等;
振動的好處
振動也并非全無不是處,還有很多機器是利用振動原理工作的:
?。?)振動輸送機;
?。?)振動篩;
?。?)道路使用的振動壓路機;
?。?)鐵路使用的碎石道床搗固車;
?。?)鐘表、電子按摩椅;
(6)樂器;
?。?)次聲波武器:通過發(fā)射20Hz以下的次聲波,使其和人體器官產(chǎn)生共振,導(dǎo)致器官變形、移位甚至破裂,從而達到殺傷目的。
振動的分類
? 按系統(tǒng)的響應(yīng)類型可分為:
簡諧振動(或稱周期振動):能夠用時間的正弦或余弦函數(shù)表示系統(tǒng)響應(yīng)的振動。
瞬態(tài)振動(或稱沖擊):只能用時間的非周期衰減函數(shù)表示系統(tǒng)響應(yīng)的振動。
隨機振動:不能用簡單函數(shù)表達運動規(guī)律,只能用統(tǒng)計方法表示系統(tǒng)響應(yīng)的振動。