东北大学机械学院机械振动理论及应用课程PPT第一章.ppt

二.系统响应同样可以分为两大类 1.确定响应 系统的响应是时间的确定函数。 (1)根据响应存在时间分为： 瞬态振动的响应在较短的时间中会逐渐消失。 瞬态响应和稳态响应。 稳态振动的响应可持续充分长时间。 (2) 根据响应是否有周期性还可分为： 简谐响应，周期响应，非周期响应和混沌。 2．随机响应 系统的响应为时间的随机函数，只能用概率统计的方法描述。 无论是确定系统，还是随机系统，在随机激励的作用下，振动系统的响应一定为随机响应。 如果是随机系统，即使在确定激励的作用下，系统的响应亦是随机的。 两组天气模式是怎样分道扬镳的。两条曲线表示的初始条件仅相差0.0001。起初它们看来要重合，但不久后产生了混沌动力学特性导致独立的、十分奇异的轨线。 1961年Lorenz和Edward从几乎相同的出发点开始计算出的天气模式的差别愈来愈大，终至毫无相似之处。真是“失之毫厘，谬以千里。” 混沌中的有序窗口 Lorenz吸引子 海岸线的分形结构：放大时出现的新的湾和岬，并且仍然与实际的海岸线很相似。 树的分形赝品。用分形技术在计算机上产生的逼真、别致的树。 振动现象按系统相应的性质可分为两大类: 确定振动与随机振动。 1．对于一个确定系统，在受到确定激励时，响应也是确定的。这类振动称为确定振动。 2．对于确定系统，在受到随机激励时，系统的响应是随机的。这类振动称为随机振动。 随机振动只能用概率统计的方法来描述。 对于随机结构系统来说，无论是受到确定激励，还是随机激励，其响应均为随机的，这类振动称为随机结构(系统)振动。 1.4 振动的分类 此外，还可以按激励的控制方式分类如下所述。 1．自由振动：系统受初始激励后不再受外界 激励的振动。 2．强迫振动：系统在外界控制的激励作用下 的振动。 3．自激振动：系统在自身控制的激励作用下 的振动。 4. 参激振动： 系统自身参数变化激发的振动。 1. 振动问题 不论是确定的还是随机的振动问题，一般说来，无非是在激励、响应和系统特性三者之中已知两者求第三者。 (1)振动分析： (2)系统识别： 在激励条件与系统特性已知的情形下，求系统的响应，就是所谓振动分析。 在激励与响应已知的情形下，来确定系统的特性，就是所谓振动特性测定或系统识别。 1.5 振动问题及其解决方法 (3)振动设计： (4)振动环境预测： 实际的振动问题往往是错综复杂的，它可能同时包含识别、分析和设计等几个方面的问题。 在一定的激励条件下，如何来设计系统的特性，使得系统的响应满足指定的条件，这就是所谓振动综合或振动设计。 在系统特性和响应已知的情形下，求激励，即判别系统的环境特性，就是所谓 振动环境预测。 2．解决振动问题的方法 理论分析—主要体现在“计算” 实验研究—有虚拟“试验” 计算技术在振动力学中的应用 工程实际振动问题的计算结构动力学 计算技术在汽车振动分析中的应用 用计算机模拟整车的动力学特性 计算工程软件在振动分析中的应用 发动机的有限元分析的动态演示 汽车排气管用消声器 法国VOLVO客车内的吸声毛绒 一种吸声型的声屏障结构 利用声屏障将声源 和保护目标隔开 高架桥上的吸声屏障 高架桥上的吸声 与隔振组合屏障 美国高速公路用混凝土板墙做声屏障，声衰减7～10dB 日本 吸声 型声 屏障 中国第一座公路声屏障，降噪量为10.5dB 振动的利用 “振动利用工程学” 是20世纪后半期逐渐形成和发展起来的一门新学科，振动利用工程的发展使世人瞩目。就振动机械来说，目前已成功应用于工矿企业中的振动机器已发展到数百种之多，在许多部门，如采矿、冶金、煤炭、石油化工、机械、电力、水利、土木、建筑、建材、铁路、公路交通、轻工、食品和谷物加工、农田耕作以及在人类日常生活过程中，数以万计的振动机器和振动仪器已成功用来完成许多不同的工艺过程，如给料、上料、输送、筛分、布料、烘干、冷却、脱水、选分、破碎、粉磨、光饰、落砂、成形、整形、振捣、夯土、压路、摊铺、钻挖、装载、振仓、犁土、沉桩、拔桩、清理、捆绑、采油、时效、切削、检桩、检测、勘探、测试、诊断等等。 ◆振动传输 ◆振动造型 ◆振动打桩 ◆振动筛选 ◆振动破碎 ◆振动研磨 ◆振动抛光 ◆振动采油 ◆海浪发电 ◆钟表 ◆音乐 ◆振动烘干 超声电机（ultrasonic motor ，USM）技术是振动学、波动学、摩擦学、动态设计、电力电子、自动控制、新材料和新工艺等学科的交叉结合的新技术。超声电机不像传统的电机那样，利