机械振动形式是什么意思

1. 什么是机械振动包括概念，公式，应用。

机械振动：物体或质点在其平衡位置附近所作的往复运动。

原理
振动的强弱用振动量来衡量，振动量可以是振动体的位移、速度或加速度。振动量如果超过允许范围，机械设备将产生较大的动载荷和噪声，从而影响其工作性能和使用寿命，严重时会导致零、部件的早期失效。例如，透平叶片因振动而产生的断裂，可以引起严重事故。由于现代机械结构日益复杂，运动速度日益提高，振动的危害更为突出。反之，利用振动原理工作的机械设备，则应能产生预期的振动。在机械工程领域中，除固体振动外还有流体振动，以及固体和流体耦合的振动。空气压缩机的喘振，就是一种流体振动。

最简单的机械振动是质点的简谐振动。简谐振动是随时间按正弦函数变化的运动。这种振动可以看作是垂直平面上等速圆周运动的点在此平面内的铅垂轴上投影的结果。它的振动位移为
x(t)=Asinωt
式中A为振幅，即偏离平衡位置的最大值，亦即振动位移的最大值；t为时间；ω为圆频率(正弦量频率的2π倍)。它的振动速度为
dx/dt=ωAsin(ωt+π/2)
它的振动加速度为
d2x/dt2=ω2Asin(ωt+π)
振动也可用向量来表示。向量以等角速度ω作反时针方向旋转，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°。如振动开始时此质点不在平衡位置，它的位移可用下式表示
x(t)=Asin(ωt+ψ)
式中ψ为初相位。完成一次振动所需的时间称为周期。周期的倒数即单位时间内的振动次数，称为频率。具有固定周期的振动，经过一个周期后又回复到周期开始的状态，这称为周期振动。任何一个周期函数，只要满足一定条件都可以展开成傅里叶级数。因此，可以把一个非简谐的周期振动分解为一系列的简谐振动。没有固定周期的振动称为非周期振动，例如旋转机械在起动过程中先出现非周期振动，当旋转机械达到匀速转动时才产生周期振动。
由质量、刚度和阻尼各元素以一定形式组成的系统，称为机械系统。实际的机械结构一般都比较复杂，在分析其振动问题时往往需要把它简化为由若干个“无弹性”的质量和“无质量”的弹性元件所组成的力学模型，这就是一种机械系统，称为弹簧质量系统。弹性元件的特性用弹簧的刚度来表示，它是弹簧每缩短或伸长单位长度所需施加的力。例如，可将汽车的车身和前、后桥作为质量，将板簧和轮胎作为弹性元件,将具有耗散振动能量作用的各环节作为阻尼,三者共同组成了研究汽车振动的一种机械系统。

2. 什么叫机械振动

模态是振动系统的一种固有振动特性，模态一般包含频率、振型、阻尼...。

然而，为了便于对模态进行称呼，就以模态频率的大小进行排队，这种排队的顺序往往就是所谓的“阶”。

模态分析（modal analysis）:
振动系统各阶模态的分析研究。这种振动系统是指多自由度系统、连续弹性体振动系统或复杂结构物。对应于无阻尼系统各阶主振动(固有振动)，各点位移具有某种驻定形态，这些点同相或反相也通过平衡位置，又同相或反相地到达极端位置，构成实模态。振动系统最低阶固有频率的模态称基本模态。
模态分析可解决线性系统的如下问题：①对系统各阶模态进行响应分析，叠加各响应波形可求得系统各点的总响应；②求出各阶模态的最大响应值，再作适当组合，可求得系统某点的最大响应值；③在激励频率已知的受迫振动中，分析系统能否发生共振；④表示系统的动态特性，指导人们调整系统的某些参数(如质量、阻尼率、刚度等 ) ，使动态特性达到最优，或使系统的响应控制在所需范围内。
模态分析在工程中应用甚广，例如：①对航天器进行模态分析，以显示其在发射过程和空中飞行环境中的响应，从而判断它是否会损坏。②对悬索桥进行模态分析，可知它在风激励下是否会发生共振，经计算响应后还可预估寿命。③对发动机外壳进行模态分析，有助于研究振动产生噪声的成分和提供噪声的比重。④对滚珠轴承进行模态分析，有助于识别故障及发生振动和噪声的原因。
一些大阻尼、非比例阻尼的复杂结构物（如高阻尼复合材料结构物），系统的响应不能按主模态分解，系统各点即不同相也不反相，振动无驻定形态，节点位置不固定，模态矢量不是实数而是复数。对具有上述特征的振动系统，不能用实模态理论及其分析方法而须用复模态理论及其分析方法研究系统的响应问题。

3. 机械振动与简谐振动的区别

一、运动性质不同

1、机械振动：是物体或质点在其平衡位置附近所作有规律的往复运动。

2、简谐振动：是物体在与位移成正比的恢复力作用下，在其平衡位置附近按正弦规律作往复的运动。

二、表达式不同

1、机械振动：x(t)=Acosωt，式中A为振幅，即偏离平衡位置的最大值，亦即振动位移的最大值；t为时间；ω为圆频率(正弦量频率的2π倍)。它的振动速度为

2、简谐振动：

(3)机械振动形式是什么意思扩展阅读：

机械振动的原理：

振动的强弱用振动量来衡量，振动量可以是振动体的位移、速度或加速度。振动量如果超过允许范围，机械设备将产生较大的动载荷和噪声，从而影响其工作性能和使用寿命，严重时会导致零部件的早期失效。

例如，透平叶片因振动而产生的断裂，可以引起严重事故。由于现代机械结构日益复杂，运动速度日益提高，振动的危害更为突出。

反之，利用振动原理工作的机械设备，则应能产生预期的振动。在机械工程领域中，除固体振动外还有流体振动，以及固体和流体耦合的振动。空气压缩机的喘振，就是一种流体振动。

4. 机械运动的三种基本形式是什么

自然界中,物体位置发生变化的运动,叫做机械运动。平动、转动和振动,是机械运动的三种基本形式。实际上,许多物体都同时参与几种形式的运动。这可以从行驶在公路上的汽车观察到。 一种是汽车上的货物和车厢的运动, 叫做平动。货物无论放在车厢上层还是下层,车厢前面或者后面,都和车厢一起沿汽车前进的方向上作平行移动。它们不仅通过的距离相等,而且运动快慢和方向也都相同,如在一秒钟内都向前平行移动10米的距离。这种形式的运动叫平动。木工刨木板时刨子的运动, 钳工锉工件时锉刀的运动, 把抽屉从桌子里拉出来的运动等, 都属于平动。 刨子、锉刀、抽屉的运动是沿直线进行的, 这种平动是直线运动。有些物体的平动也可以沿曲线进行。当你把一只直立放在地面上的皮箱, 直立地提到桌面上来, 皮箱各部分的运动情况都相同, 只是沿着曲线运动。 另一种是汽车轮子的运动叫转动。除车轴外, 轮子上各点都绕着车轴作圆周运动; 汽车方向盘的运动, 门、窗、钟表表针的运动等, 都是转动。 第三种是汽车发动机的汽缸里活塞的运动, 叫振动。这类运动的特点是物体总是来回经过某一中心位置往复运动。钟摆的运动、秋千的运动、刨床上刨刀的运动等都是振动
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5. 机械振动和简谐振动的区别

只要是物体在平衡位置二侧的往复运动，都叫做机械振动。
简谐振动是振幅不变的机械振动振动。它的受力特点是F=-KX.

6. 震动,振动的区别

物体来回运动叫"振动",一般说地震所产生的运动就叫震动
作为力学名词，“振动”和“震动”，“振”和“震”的涵义有区别，有联系，已成惯例。查阅《现代汉语词典》可知：“震”字有颤动之意思。如火车震动了一下，春雷震动着山谷等。“震”字另有情绪过分，激动之意。如震惊、震怒等；而“振”字有摇动、挥动之意思。如振笔疾书，振翅等。“振”字另有奋起之意，例如振奋、振起精神来等。

“震”与“振”两字即使追溯到其起源也是既有区别又有联系。

“震”源于雨，雨即雷雨。显然，“震”原指大自然的震动。如地震，从未有人写“地振”的。

“振”源于两手相击，振动做声。显然，“振”是指人为的振动。如机械振动，一般也不写“机械震动”。

以上是“震”与“振”两字的区别一面，两者也有相通的一面。如“威振天下”也可以写成“威震天下”。这只是说在某一方面是相通的，但不能绝对化为全面相通。

上面我们仅从文字角度对震动与振动两词作了一点探讨，为了能更深刻地认识两者的区别，下面我们特对“振动”一词在物理学上的含义作一较为详细的说明。

物理学上的“振动”一词的含义比日常生活中的含义更加丰富、更加具体、更加深刻。

力学中，振动属物体系统运动的一种形式。物体（或物体中的一部分）沿直线或曲线经过其平衡位置作的往复运动称为“机械振动”，简称振动，如单摆、弦线、音叉、鼓膜等的运动。

振幅（A）、频率（）、位相（）这是描写振动的三大基本量，只要这三大基本量一定，振动物体的运动规律和状态也就确定了。所以，有关振动的计算问题，大多是如何正确地确定这三大基本量及它们间的联系。考虑到物理学中其他物理量，如交变电路中的电流强度、电压等，它们的变化规律与机械振动物体的变化规律相似，数学描述又完全相同，故物理上对振动的广义定义是：一切随时间作周期性重复变化的物理过程统称“振动”。

自然，按这样广义的振动定义，不仅单摆的运动、心脏的跳动等可以称振动，而且正弦交变的电流强度、电压，电磁场中正弦交变的电场、磁场等也可称作为振动。有时，电流强度、电压、电场强度、磁场强度的振动亦称振荡。能产生交变电流和电压的电路通常称振荡电路，一般由电阻性的、电感性的、电容性的元件和其他电子器件组成。平时常称的“交流”实际上就是指按正弦（或余弦）变化的振动电流和电压。一切振动都离不开能量，振动（荡）过程实质上是振动系统中各种能量交替变化和互换的过程（指无损耗情况）。例如，单摆振动就是摆球动能和势能作交替变化和互换的过程；又如，振荡电路中的振动电流和电压就是电路中电场能量和磁场能量交替变化和互换的过程。依靠振动（荡）系统自身储存的能量而发生的振动（荡）称为“自由振动（荡）”，或称“固有振动（荡）”。振动系统受外加振动（荡）信号控制所产生的振动（荡）称为“强迫振动（荡）”。在振动（荡）中，系统损耗的能量可由外界得到补偿而维持恒定振幅的振动（荡），称“等幅振荡”。强迫振动（荡）在一段过渡时间之后通常是等幅振动（荡

7. 机械振动的种类

最简单的机械振动是质点的简谐振动。简谐振动是随时间按正弦函数变化的运动。这种振动可以看作是垂直平面上等速圆周运动的点在此平面内的铅垂轴上投影的结果。它的振动位移为
x(t)=Asinωt
式中A为振幅，即偏离平衡位置的最大值，亦即振动位移的最大值；t为时间；ω为圆频率(正弦量频率的2π倍)。它的振动速度为
dx/dt=ωAsin(ωt+π/2)
它的振动加速度为
d2x/dt2=ω2Asin(ωt+π)
振动也可用向量来表示。向量以等角速度ω作反时针方向旋转，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°。如振动开始时此质点不在平衡位置，它的位移可用下式表示
x(t)=Asin(ωt+ψ)
式中ψ为初相位。完成一次振动所需的时间称为周期。周期的倒数即单位时间内的振动次数，称为频率。具有固定周期的振动，经过一个周期后又回复到周期开始的状态，这称为周期振动。任何一个周期函数，只要满足一定条件都可以展开成傅里叶级数。因此，可以把一个非简谐的周期振动分解为一系列的简谐振动。没有固定周期的振动称为非周期振动，例如旋转机械在起动过程中先出现非周期振动，当旋转机械达到匀速转动时才产生周期振动。
由质量、刚度和阻尼各元素以一定形式组成的系统，称为机械系统。实际的机械结构一般都比较复杂，在分析其振动问题时往往需要把它简化为由若干个“无弹性”的质量和“无质量”的弹性元件所组成的力学模型，这就是一种机械系统，称为弹簧质量系统。弹性元件的特性用弹簧的刚度来表示，它是弹簧每缩短或伸长单位长度所需施加的力。例如，可将汽车的车身和前、后桥作为质量，将板簧和轮胎作为弹性元件,将具有耗散振动能量作用的各环节作为阻尼,三者共同组成了研究汽车振动的一种机械系统。
单自由度系统 确定一个机械系统的运动状态所需的独立坐标数，称为系统的自由度数。分析一个实际机械结构的振动特性时需要忽略某些次要因素，把它简化为动力学模型，同时确定它的自由度数。简化的程度取决于系统本身的主要特性和所要求分析计算结果的准确程度，最后再经过实测来检验简化结果是否正确。最简单的弹簧质量系统是单自由度系统，它是由一个弹簧和一个质量组成的系统，只用一个独立坐标就能确定其运动状态。根据具体情况，可以选取线位移作为独立坐标，也可以选取角位移作为独立坐标。以线位移为独立坐标的系统的振动，称为直线振动。以扭转角位移为独立坐标的系统的振动，称为扭转振动。
多自由度系统 不少实际工程振动问题，往往需要把它简化成两个或两个以上自由度的多自由度系统。例如，只研究汽车垂直方向的上下振动时，可简化为以线位移描述其运动的单自由度系统。而当研究汽车上下振动和前后摆动时，则应简化为以线位移和角位移同时描述其运动的2自由度系统。2自由度系统一般具有两个不同数值的固有频率。当系统按其中任一固有频率自由振动时，称为主振动。系统作主振动时，整个系统具有确定的振动形态,称为主振型。主振型和固有频率一样,只决定于系统本身的物理性质，与初始条件无关。多自由度系统具有多个固有频率，最低的固有频率称为第一阶固有频率，简称基频。研究梁的横向振动时，就要用梁上无限多个横截面在每个瞬时的运动状态来描述梁的运动规律。因此，一根梁就是一个无限多个自由度的系统，也称连续系统。弦、杆、膜、板、壳的质量和刚度与梁相同，具有分布的性质。因此，它们都是具有无限多个自由度的连续系统，也称分布系统。
机械振动有不同的分类方法。按产生振动的原因可分为自由振动、受迫振动和自激振动；按振动的规律可分为简谐振动、非谐周期振动和随机振动;按振动系统结构参数的特性可分为线性振动和非线性振动；按振动位移的特征可分为扭转振动和直线振动。 在非线性振动中，系统只受其本身产生的激励所维持的振动。自激振动系统本身除具有振动元件外,还具有非振荡性的能源、调节环节和反馈环节。因此，不存在外界激励时它也能产生一种稳定的周期振动，维持自激振动的交变力是由运动本身产生的且由反馈和调节环节所控制。振动一停止,此交变力也随之消失。自激振动与初始条件无关，其频率等于或接近于系统的固有频率。如飞机飞行过程中机翼的颤振、机床工作台在滑动导轨上低速移动时的爬行、钟表摆的摆动和琴弦的振动都属于自激振动。

8. 机械运动的形式有哪些

机械运动,简称为运动,
按其轨迹可分为直线运动 曲线运动
按其速度 可分为匀速运动,变速运动
按其运动方式 可分为 平动 转动 振动等