振動(dòng)定義
振動(dòng)(機(jī)械振動(dòng))泛指物體在某一位置附近的往復(fù)運(yùn)動(dòng)?!澳骋晃恢谩币话阒胳o平衡位置。從廣義上講,表征運(yùn)動(dòng)的物理量作時(shí)而增大時(shí)而減小的反復(fù)變化,就可以稱之為振動(dòng)。
振動(dòng)的物體可以是飛機(jī)、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(jī)械振動(dòng)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(lì)作用下,都會(huì)發(fā)生振動(dòng)
引起振動(dòng)的原因
自然界中,振動(dòng)無處不在。引起振動(dòng)的原因也是多種多樣:
1、旋轉(zhuǎn)機(jī)械(發(fā)動(dòng)機(jī)、壓縮機(jī)、水泵)轉(zhuǎn)動(dòng)質(zhì)量的不平衡、傳動(dòng)裝置中齒輪加工誤差和磨損、軸承的缺陷和不良潤滑會(huì)引起機(jī)器設(shè)備的振動(dòng);
2、汽車在不平路面上行駛會(huì)導(dǎo)致車身振動(dòng);
3、車輛通過橋梁時(shí)會(huì)使橋梁結(jié)構(gòu)產(chǎn)生振動(dòng);
4、飛機(jī)與空氣作用、海浪與船體作用導(dǎo)致飛機(jī)和船舶的振動(dòng);
5、大橋或高層建筑在風(fēng)或地震作用下產(chǎn)生振動(dòng)。
振動(dòng)的危害
對(duì)于多數(shù)機(jī)器和結(jié)構(gòu)來講,振動(dòng)帶來的是不良后果。
振動(dòng)超標(biāo)會(huì)導(dǎo)致:
?。?)降低機(jī)器的使用性能(如加工、測量精度),導(dǎo)致故障發(fā)生;
?。?)導(dǎo)致機(jī)械零部件加劇磨損、緊固件松動(dòng)、裂紋形成與擴(kuò)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;
(4)使工作人員感到不適,嚴(yán)重時(shí)將損害人的聽力和運(yùn)動(dòng)機(jī)能。
?。?)振動(dòng)引起的結(jié)構(gòu)噪聲,對(duì)環(huán)境造成影響;
?。?)共振會(huì)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(jī)軸因振動(dòng)而斷裂,飛機(jī)因顫振而墜毀等;
振動(dòng)的好處
振動(dòng)也并非全無不是處,還有很多機(jī)器是利用振動(dòng)原理工作的:
(1)振動(dòng)輸送機(jī);
?。?)振動(dòng)篩;
(3)道路使用的振動(dòng)壓路機(jī);
(4)鐵路使用的碎石道床搗固車;
?。?)鐘表、電子按摩椅;
?。?)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(dá)到殺傷目的。
振動(dòng)的分類
? 按系統(tǒng)的響應(yīng)類型可分為:
簡諧振動(dòng)(或稱周期振動(dòng)):能夠用時(shí)間的正弦或余弦函數(shù)表示系統(tǒng)響應(yīng)的振動(dòng)。
瞬態(tài)振動(dòng)(或稱沖擊):只能用時(shí)間的非周期衰減函數(shù)表示系統(tǒng)響應(yīng)的振動(dòng)。
隨機(jī)振動(dòng):不能用簡單函數(shù)表達(dá)運(yùn)動(dòng)規(guī)律,只能用統(tǒng)計(jì)方法表示系統(tǒng)響應(yīng)的振動(dòng)。