機械振動形式是什麼意思

1. 什麼是機械振動包括概念，公式，應用。

機械振動：物體或質點在其平衡位置附近所作的往復運動。

原理
振動的強弱用振動量來衡量，振動量可以是振動體的位移、速度或加速度。振動量如果超過允許范圍，機械設備將產生較大的動載荷和雜訊，從而影響其工作性能和使用壽命，嚴重時會導致零、部件的早期失效。例如，透平葉片因振動而產生的斷裂，可以引起嚴重事故。由於現代機械結構日益復雜，運動速度日益提高，振動的危害更為突出。反之，利用振動原理工作的機械設備，則應能產生預期的振動。在機械工程領域中，除固體振動外還有流體振動，以及固體和流體耦合的振動。空氣壓縮機的喘振，就是一種流體振動。

最簡單的機械振動是質點的簡諧振動。簡諧振動是隨時間按正弦函數變化的運動。這種振動可以看作是垂直平面上等速圓周運動的點在此平面內的鉛垂軸上投影的結果。它的振動位移為
x(t)=Asinωt
式中A為振幅，即偏離平衡位置的最大值，亦即振動位移的最大值；t為時間；ω為圓頻率(正弦量頻率的2π倍)。它的振動速度為
dx/dt=ωAsin(ωt+π/2)
它的振動加速度為
d2x/dt2=ω2Asin(ωt+π)
振動也可用向量來表示。向量以等角速度ω作反時針方向旋轉，位移向量的模（向量的大小）就是振幅A,速度向量的模就是速度的幅值ωA，加速度向量的模就是加速度的幅值ω2A。速度向量比位移向量超前90°，加速度向量比位移向量超前180°。如振動開始時此質點不在平衡位置，它的位移可用下式表示
x(t)=Asin(ωt+ψ)
式中ψ為初相位。完成一次振動所需的時間稱為周期。周期的倒數即單位時間內的振動次數，稱為頻率。具有固定周期的振動，經過一個周期後又回復到周期開始的狀態，這稱為周期振動。任何一個周期函數，只要滿足一定條件都可以展開成傅里葉級數。因此，可以把一個非簡諧的周期振動分解為一系列的簡諧振動。沒有固定周期的振動稱為非周期振動，例如旋轉機械在起動過程中先出現非周期振動，當旋轉機械達到勻速轉動時才產生周期振動。
由質量、剛度和阻尼各元素以一定形式組成的系統，稱為機械繫統。實際的機械結構一般都比較復雜，在分析其振動問題時往往需要把它簡化為由若干個「無彈性」的質量和「無質量」的彈性元件所組成的力學模型，這就是一種機械繫統，稱為彈簧質量系統。彈性元件的特性用彈簧的剛度來表示，它是彈簧每縮短或伸長單位長度所需施加的力。例如，可將汽車的車身和前、後橋作為質量，將板簧和輪胎作為彈性元件,將具有耗散振動能量作用的各環節作為阻尼,三者共同組成了研究汽車振動的一種機械繫統。

2. 什麼叫機械振動

模態是振動系統的一種固有振動特性，模態一般包含頻率、振型、阻尼...。

然而，為了便於對模態進行稱呼，就以模態頻率的大小進行排隊，這種排隊的順序往往就是所謂的「階」。

模態分析（modal analysis）:
振動系統各階模態的分析研究。這種振動系統是指多自由度系統、連續彈性體振動系統或復雜結構物。對應於無阻尼系統各階主振動(固有振動)，各點位移具有某種駐定形態，這些點同相或反相也通過平衡位置，又同相或反相地到達極端位置，構成實模態。振動系統最低階固有頻率的模態稱基本模態。
模態分析可解決線性系統的如下問題：①對系統各階模態進行響應分析，疊加各響應波形可求得系統各點的總響應；②求出各階模態的最大響應值，再作適當組合，可求得系統某點的最大響應值；③在激勵頻率已知的受迫振動中，分析系統能否發生共振；④表示系統的動態特性，指導人們調整系統的某些參數(如質量、阻尼率、剛度等 ) ，使動態特性達到最優，或使系統的響應控制在所需范圍內。
模態分析在工程中應用甚廣，例如：①對航天器進行模態分析，以顯示其在發射過程和空中飛行環境中的響應，從而判斷它是否會損壞。②對懸索橋進行模態分析，可知它在風激勵下是否會發生共振，經計算響應後還可預估壽命。③對發動機外殼進行模態分析，有助於研究振動產生雜訊的成分和提供雜訊的比重。④對滾珠軸承進行模態分析，有助於識別故障及發生振動和雜訊的原因。
一些大阻尼、非比例阻尼的復雜結構物（如高阻尼復合材料結構物），系統的響應不能按主模態分解，系統各點即不同相也不反相，振動無駐定形態，節點位置不固定，模態矢量不是實數而是復數。對具有上述特徵的振動系統，不能用實模態理論及其分析方法而須用復模態理論及其分析方法研究系統的響應問題。

3. 機械振動與簡諧振動的區別

一、運動性質不同

1、機械振動：是物體或質點在其平衡位置附近所作有規律的往復運動。

2、簡諧振動：是物體在與位移成正比的恢復力作用下，在其平衡位置附近按正弦規律作往復的運動。

二、表達式不同

1、機械振動：x(t)=Acosωt，式中A為振幅，即偏離平衡位置的最大值，亦即振動位移的最大值；t為時間；ω為圓頻率(正弦量頻率的2π倍)。它的振動速度為

2、簡諧振動：

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機械振動的原理：

振動的強弱用振動量來衡量，振動量可以是振動體的位移、速度或加速度。振動量如果超過允許范圍，機械設備將產生較大的動載荷和雜訊，從而影響其工作性能和使用壽命，嚴重時會導致零部件的早期失效。

例如，透平葉片因振動而產生的斷裂，可以引起嚴重事故。由於現代機械結構日益復雜，運動速度日益提高，振動的危害更為突出。

反之，利用振動原理工作的機械設備，則應能產生預期的振動。在機械工程領域中，除固體振動外還有流體振動，以及固體和流體耦合的振動。空氣壓縮機的喘振，就是一種流體振動。

4. 機械運動的三種基本形式是什麼

自然界中,物體位置發生變化的運動,叫做機械運動。平動、轉動和振動,是機械運動的三種基本形式。實際上,許多物體都同時參與幾種形式的運動。這可以從行駛在公路上的汽車觀察到。 一種是汽車上的貨物和車廂的運動, 叫做平動。貨物無論放在車廂上層還是下層,車廂前面或者後面,都和車廂一起沿汽車前進的方向上作平行移動。它們不僅通過的距離相等,而且運動快慢和方向也都相同,如在一秒鍾內都向前平行移動10米的距離。這種形式的運動叫平動。木工刨木板時刨子的運動, 鉗工銼工件時銼刀的運動, 把抽屜從桌子里拉出來的運動等, 都屬於平動。 刨子、銼刀、抽屜的運動是沿直線進行的, 這種平動是直線運動。有些物體的平動也可以沿曲線進行。當你把一隻直立放在地面上的皮箱, 直立地提到桌面上來, 皮箱各部分的運動情況都相同, 只是沿著曲線運動。 另一種是汽車輪子的運動叫轉動。除車軸外, 輪子上各點都繞著車軸作圓周運動; 汽車方向盤的運動, 門、窗、鍾表表針的運動等, 都是轉動。 第三種是汽車發動機的汽缸里活塞的運動, 叫振動。這類運動的特點是物體總是來回經過某一中心位置往復運動。鍾擺的運動、鞦韆的運動、刨床上刨刀的運動等都是振動
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5. 機械振動和簡諧振動的區別

只要是物體在平衡位置二側的往復運動，都叫做機械振動。
簡諧振動是振幅不變的機械振動振動。它的受力特點是F=-KX.

6. 震動,振動的區別

物體來回運動叫"振動",一般說地震所產生的運動就叫震動
作為力學名詞，「振動」和「震動」，「振」和「震」的涵義有區別，有聯系，已成慣例。查閱《現代漢語詞典》可知：「震」字有顫動之意思。如火車震動了一下，春雷震動著山谷等。「震」字另有情緒過分，激動之意。如震驚、震怒等；而「振」字有搖動、揮動之意思。如振筆疾書，振翅等。「振」字另有奮起之意，例如振奮、振起精神來等。

「震」與「振」兩字即使追溯到其起源也是既有區別又有聯系。

「震」源於雨，雨即雷雨。顯然，「震」原指大自然的震動。如地震，從未有人寫「地振」的。

「振」源於兩手相擊，振動做聲。顯然，「振」是指人為的振動。如機械振動，一般也不寫「機械震動」。

以上是「震」與「振」兩字的區別一面，兩者也有相通的一面。如「威振天下」也可以寫成「威震天下」。這只是說在某一方面是相通的，但不能絕對化為全面相通。

上面我們僅從文字角度對震動與振動兩詞作了一點探討，為了能更深刻地認識兩者的區別，下面我們特對「振動」一詞在物理學上的含義作一較為詳細的說明。

物理學上的「振動」一詞的含義比日常生活中的含義更加豐富、更加具體、更加深刻。

力學中，振動屬物體系統運動的一種形式。物體（或物體中的一部分）沿直線或曲線經過其平衡位置作的往復運動稱為「機械振動」，簡稱振動，如單擺、弦線、音叉、鼓膜等的運動。

振幅（A）、頻率（）、位相（）這是描寫振動的三大基本量，只要這三大基本量一定，振動物體的運動規律和狀態也就確定了。所以，有關振動的計算問題，大多是如何正確地確定這三大基本量及它們間的聯系。考慮到物理學中其他物理量，如交變電路中的電流強度、電壓等，它們的變化規律與機械振動物體的變化規律相似，數學描述又完全相同，故物理上對振動的廣義定義是：一切隨時間作周期性重復變化的物理過程統稱「振動」。

自然，按這樣廣義的振動定義，不僅單擺的運動、心臟的跳動等可以稱振動，而且正弦交變的電流強度、電壓，電磁場中正弦交變的電場、磁場等也可稱作為振動。有時，電流強度、電壓、電場強度、磁場強度的振動亦稱振盪。能產生交變電流和電壓的電路通常稱振盪電路，一般由電阻性的、電感性的、電容性的元件和其他電子器件組成。平時常稱的「交流」實際上就是指按正弦（或餘弦）變化的振動電流和電壓。一切振動都離不開能量，振動（盪）過程實質上是振動系統中各種能量交替變化和互換的過程（指無損耗情況）。例如，單擺振動就是擺球動能和勢能作交替變化和互換的過程；又如，振盪電路中的振動電流和電壓就是電路中電場能量和磁場能量交替變化和互換的過程。依靠振動（盪）系統自身儲存的能量而發生的振動（盪）稱為「自由振動（盪）」，或稱「固有振動（盪）」。振動系統受外加振動（盪）信號控制所產生的振動（盪）稱為「強迫振動（盪）」。在振動（盪）中，系統損耗的能量可由外界得到補償而維持恆定振幅的振動（盪），稱「等幅振盪」。強迫振動（盪）在一段過渡時間之後通常是等幅振動（盪

7. 機械振動的種類

最簡單的機械振動是質點的簡諧振動。簡諧振動是隨時間按正弦函數變化的運動。這種振動可以看作是垂直平面上等速圓周運動的點在此平面內的鉛垂軸上投影的結果。它的振動位移為
x(t)=Asinωt
式中A為振幅，即偏離平衡位置的最大值，亦即振動位移的最大值；t為時間；ω為圓頻率(正弦量頻率的2π倍)。它的振動速度為
dx/dt=ωAsin(ωt+π/2)
它的振動加速度為
d2x/dt2=ω2Asin(ωt+π)
振動也可用向量來表示。向量以等角速度ω作反時針方向旋轉，位移向量的模（向量的大小）就是振幅A,速度向量的模就是速度的幅值ωA，加速度向量的模就是加速度的幅值ω2A。速度向量比位移向量超前90°，加速度向量比位移向量超前180°。如振動開始時此質點不在平衡位置，它的位移可用下式表示
x(t)=Asin(ωt+ψ)
式中ψ為初相位。完成一次振動所需的時間稱為周期。周期的倒數即單位時間內的振動次數，稱為頻率。具有固定周期的振動，經過一個周期後又回復到周期開始的狀態，這稱為周期振動。任何一個周期函數，只要滿足一定條件都可以展開成傅里葉級數。因此，可以把一個非簡諧的周期振動分解為一系列的簡諧振動。沒有固定周期的振動稱為非周期振動，例如旋轉機械在起動過程中先出現非周期振動，當旋轉機械達到勻速轉動時才產生周期振動。
由質量、剛度和阻尼各元素以一定形式組成的系統，稱為機械繫統。實際的機械結構一般都比較復雜，在分析其振動問題時往往需要把它簡化為由若干個「無彈性」的質量和「無質量」的彈性元件所組成的力學模型，這就是一種機械繫統，稱為彈簧質量系統。彈性元件的特性用彈簧的剛度來表示，它是彈簧每縮短或伸長單位長度所需施加的力。例如，可將汽車的車身和前、後橋作為質量，將板簧和輪胎作為彈性元件,將具有耗散振動能量作用的各環節作為阻尼,三者共同組成了研究汽車振動的一種機械繫統。
單自由度系統 確定一個機械繫統的運動狀態所需的獨立坐標數，稱為系統的自由度數。分析一個實際機械結構的振動特性時需要忽略某些次要因素，把它簡化為動力學模型，同時確定它的自由度數。簡化的程度取決於系統本身的主要特性和所要求分析計算結果的准確程度，最後再經過實測來檢驗簡化結果是否正確。最簡單的彈簧質量系統是單自由度系統，它是由一個彈簧和一個質量組成的系統，只用一個獨立坐標就能確定其運動狀態。根據具體情況，可以選取線位移作為獨立坐標，也可以選取角位移作為獨立坐標。以線位移為獨立坐標的系統的振動，稱為直線振動。以扭轉角位移為獨立坐標的系統的振動，稱為扭轉振動。
多自由度系統 不少實際工程振動問題，往往需要把它簡化成兩個或兩個以上自由度的多自由度系統。例如，只研究汽車垂直方向的上下振動時，可簡化為以線位移描述其運動的單自由度系統。而當研究汽車上下振動和前後擺動時，則應簡化為以線位移和角位移同時描述其運動的2自由度系統。2自由度系統一般具有兩個不同數值的固有頻率。當系統按其中任一固有頻率自由振動時，稱為主振動。系統作主振動時，整個系統具有確定的振動形態,稱為主振型。主振型和固有頻率一樣,只決定於系統本身的物理性質，與初始條件無關。多自由度系統具有多個固有頻率，最低的固有頻率稱為第一階固有頻率，簡稱基頻。研究梁的橫向振動時，就要用樑上無限多個橫截面在每個瞬時的運動狀態來描述梁的運動規律。因此，一根梁就是一個無限多個自由度的系統，也稱連續系統。弦、桿、膜、板、殼的質量和剛度與梁相同，具有分布的性質。因此，它們都是具有無限多個自由度的連續系統，也稱分布系統。
機械振動有不同的分類方法。按產生振動的原因可分為自由振動、受迫振動和自激振動；按振動的規律可分為簡諧振動、非諧周期振動和隨機振動;按振動系統結構參數的特性可分為線性振動和非線性振動；按振動位移的特徵可分為扭轉振動和直線振動。 在非線性振動中，系統只受其本身產生的激勵所維持的振動。自激振動系統本身除具有振動元件外,還具有非振盪性的能源、調節環節和反饋環節。因此，不存在外界激勵時它也能產生一種穩定的周期振動，維持自激振動的交變力是由運動本身產生的且由反饋和調節環節所控制。振動一停止,此交變力也隨之消失。自激振動與初始條件無關，其頻率等於或接近於系統的固有頻率。如飛機飛行過程中機翼的顫振、機床工作台在滑動導軌上低速移動時的爬行、鍾表擺的擺動和琴弦的振動都屬於自激振動。

8. 機械運動的形式有哪些

機械運動,簡稱為運動,
按其軌跡可分為直線運動 曲線運動
按其速度 可分為勻速運動,變速運動
按其運動方式 可分為 平動 轉動 振動等