第十章第1讲机械振动

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第一节机械振动

＝8 s，43
s
只是
T
的1，不可能由负的最大位移 6
处运动到正的最大位移处，所以 B 错．若 A＝
0.2 m，T＝83 s，43 s＝T2，
振子可以由－0.1 m 运动到对称位置，4 s－43 s
＝8 s ＝T，振子可以由 0.1 m 返回 0.1 m，所以 C 3
对．若 A＝0.2 m，T＝8 s，43
第一节机械振动
基础知识梳理
一、简谐运动 1．概念如果物体所受回复力的大小与位移大小成正比，并且总是指向平衡位置，则物体的振动叫做简谐运动． 2．简谐运动的描述 (1)描述简谐运动的物理量 ①位移x：由_平__衡__位__置____指向_振__动__质__点__所__在__位__置_ 的有向线段表示振动位移，是矢量．
二、简谐运动的图象 1．物理意义：表示振动物体的位移随时间变化的规律；每一个图象都会对应一个动力学表达式 y ＝Asinωt 或 y＝Acosωt. 2．应用
图 11－1－8
(1)确定振动物体在任意时刻的位移．如图 11－1 －8 中，对应 t1、t2 时刻的位移分别为 x1＝＋7 cm， x2＝－5 cm. (2)确定振动的振幅．如图振幅是 10 cm.
相应的信息是非常关键的，但要注意两点． (1)计时点一旦确定，形状不变，仅随时间向后延伸． (2)简谐运动的图象的具体形状跟计时起点及正方向的规定有关．
即时应用 2．(2011年浙江温州模拟)如图11－1－9为一弹簧振子的振动图象，试完成以下要求： (1)写出该振子简谐运动的表达式． (2)在第2 s末到第3 s末这段时间内弹簧振子的加速度、速度、动能和弹性势能各是怎样变化的？ (3)该振子在前100 s的总位移是多少？路程是多少？

高中物理【机械振动】知识点、规律总结

第 1 讲机械振动
一、简谐运动 1．概念：质点的位移与时间的关系遵从_正__弦__函__数___的规律，即它的振动图象(x -t 图象)是一条_正__弦__曲___线__． 2．简谐运动的表达式 (1)动力学表达式：F＝___－__k_x__，其中“－”表示回复力与__位__移__的方向相反． (2)运动学表达式：x＝Asin(ωt＋φ)，其中 A 代表振幅，ω＝__2_π_f___表示简谐运动的快慢，(ωt＋φ)代表简谐运动的_相__位___，φ 叫做初相．
3．做简谐运动的物体经过平衡位置时，回复力一定为零，但所受合外力不一定为零，如单摆．
4．物体做受迫振动的频率一定等于驱动力的频率，但不一定等于系统的固有频率，固有频率由系统本身决定．
考点一简谐运动的特征
师生互动
受力特征回复力 F＝－kx，F(或 a)的大小与 x 的大小成正比，方向相反
靠近平衡位置时，a、F、x 都减小，v 增大；远离平衡位置时，a、F、x 运动特征
4．周期公式：T＝2π
l g.
5．单摆的等时性：单摆的振动周期取决于摆长 l 和重力加速度 g，与振幅和振子(小
球)质量都没有关系．
四、受迫振动及共振
1．受迫振动 (1)概念：物体在_周__期__性___驱动力作用下的振动． (2)振动特征：受迫振动的频率等于_驱__动__力___的频率，与系统的_固__有__频__率___无关． 2．共振 (1)概念：当驱动力的频率等于_固__有__频__率___时，受迫振动的振幅最大的现象． (2)共振的条件：驱动力的频率等于_固__有__频__率___． (3)共振的特征：共振时_振__幅___最大．
受迫振动
共振
由驱动力提供
振动物体获得的能量最大

机械振动知识点

机械振动知识点引言：机械振动是工程学中一个重要的研究领域，涉及到许多基础概念和技术。

在现代工程中，机械振动的理论和应用广泛存在于各个行业，为我们理解和应对振动问题提供了重要的参考。

本文将探讨机械振动的一些基本概念和相关知识点。

一、振动的定义和分类机械振动是指物体在受到外力作用后，发生周期性的来回运动。

振动可以分为自由振动和受迫振动两种形式。

自由振动是指系统在无外力作用下的振动，主要受到初始条件的影响。

受迫振动则是在外力作用下发生的振动，外力可能是周期性的或非周期性的，对物体的振动状态有影响。

二、振动的参数和描述方法了解机械振动的参数和描述方法对于研究和分析振动问题至关重要。

常见的振动参数包括振幅、周期、频率和相位等。

振幅是指物体在振动过程中达到的最大位移距离；周期是指物体完成一个完整振动周期所用的时间；频率是指单位时间内振动完成的周期数；相位表示物体当前位置相对于某一特定位置的相对位置关系。

通过这些参数的描述，我们能够更加准确地刻画振动的特征和性质。

三、单自由度系统的振动在机械振动研究中，单自由度系统是最基本的模型。

它是指一个物体在沿一个特定方向上的振动，如弹簧和质点的振动。

对于单自由度系统，可以通过求解微分方程来获得振动的解析解，进一步揭示振动的特性和规律。

其中，阻尼和劲度是单自由度振动最关键的参数，影响着振动的衰减和频率等特性。

四、多自由度系统的振动除了单自由度系统，还存在着多自由度系统的振动。

这类系统包含有多个振动部件，相互之间有耦合关系，振动会以不同的模态和频率发生。

因此，研究多自由度系统的振动需要考虑更多的因素和参数。

通过模态分析和矩阵计算等方法，我们可以得到多自由度系统的共振频率、模态形式和振动特性等信息。

五、振动控制和减振对于某些工程应用来说，振动可能是不可避免的，但我们可以采取一些措施来控制和减小振动的影响。

振动控制技术包括主动控制、被动控制和半主动控制等，通过对系统施加合适的力或刚度，可以改变振动的状态和特性。

第1讲机械振动

第1讲机械振动学习目标 1.认识简谐运动，能用公式和图像描述简谐运动。

2.知道单摆，理解单摆的周期公式。

3.认识受迫振动的特点，了解产生共振的条件及其应用。

一、简谐运动1.2.两种模型模型弹簧振子单摆示意图简谐运动条件(1)弹簧质量可忽略(2)无摩擦等阻力(3)在弹簧弹性限度内(1)摆线为不可伸缩的轻细线(2)无空气阻力等(3)最大摆角小于等于5°回复力弹簧的弹力提供摆球重力沿与摆线垂直方向(即切向)的分力平衡位置弹簧处于原长处最低点周期与振幅无关T＝2π l g能量转化弹性势能与动能的相互转化，系统的机械能守恒重力势能与动能的相互转化，机械能守恒二、简谐运动的表达式和图像1.2.三、受迫振动和共振1.2.1.思考判断(1)简谐运动是匀变速运动。

(×)(2)周期、频率是表征物体做简谐运动快慢程度的物理量。

(√) (3)振幅等于振子运动轨迹的长度。

(×) (4)简谐运动的回复力可以是恒力。

(×)(5)弹簧振子每次经过平衡位置时，位移为零、动能最大。

(√) (6)单摆在任何情况下的运动都是简谐运动。

(×)(7)物体做受迫振动时，其振动频率与固有频率无关。

(√) (8)简谐运动的图像描述的是振动质点的轨迹。

(×)2.[2021·广东卷，16(1)]如图1所示，一个轻质弹簧下端挂一小球，小球静止。

现将小球向下拉动距离A 后由静止释放，并开始计时，小球在竖直方向做简谐运动，周期为T 。

经T 8时间，小球从最低点向上运动的距离________A2(填“大于”“小于”或“等于”)；在T4时刻，小球的动能________(填“最大”或“最小”)。

图1答案小于最大3.某弹簧振子沿x 轴的简谐运动图像如图2所示，下列描述正确的是( )图2A.t＝1 s时，振子的速度为零，加速度为负的最大值B.t＝2 s时，振子的速度为负，加速度为正的最大值C.t＝3 s时，振子的速度为负的最大值，加速度为零D.t＝4 s时，振子的速度为正，加速度为负的最大值答案A4.(多选)一单摆做简谐运动，在偏角增大的过程中，摆球的()A.位移增大B.速度增大C.回复力增大D.机械能增大答案AC考点一简谐运动的基本特征受力特征回复力F＝－kx，F(或a)的大小与x的大小成正比，方向相反运动特征靠近平衡位置时，a、F、x都减小，v增大；远离平衡位置时，a、F、x都增大，v减小能量特征振幅越大，能量越大。

高中物理机械振动和机械波知识点

高中物理机械振动和机械波知识点机械振动和机械波是高中物理中一个重要的内容，下面将以1200字以上的篇幅详细介绍这两个知识点。

一、机械振动1.振动的定义及特点振动是指物体在平衡位置附近做往复运动的现象。

振动具有周期性、往复性和简谐性等特点。

2.物理量与振动的关系振动常涉及到的物理量有位移、速度、加速度、力等。

振动的物体在其中一时刻的位移与速度、加速度之间存在着相位差的关系。

3.简谐振动简谐振动是指振动物体的加速度与恢复力成正比，且方向相反。

简谐振动的周期、频率和角频率与振幅无关，只与振动系统的特性有关。

4.阻尼振动阻尼振动是指振动物体受到阻力的影响而逐渐减弱并停止的振动。

阻尼振动可以分为临界阻尼、过阻尼和欠阻尼三种情况。

5.受迫振动受迫振动是指振动物体受到外界周期力的作用而发生的振动。

当外力的频率与振动系统的固有频率相同时，产生共振现象。

6.驱动力与振幅的关系外力作用下，振动物体的振幅由驱动力的频率决定。

当驱动力的频率与振动物体的固有频率接近时，振幅达到最大值。

二、机械波1.波的定义及特点波是指能量或信息在空间中的传递。

波有传播介质，传播介质可以是固体、液体或气体。

波分为机械波和电磁波两种。

2.机械波的分类及特点机械波分为横波和纵波两种，它们的传播方向与介质振动方向有关。

横波的振动方向与波的传播方向垂直，而纵波的振动方向与波的传播方向平行。

3.波的传播速度波的传播速度与介质的性质和波的频率有关。

在同一介质中，传播速度与波长成正比，与频率成反比。

在不同介质中，波长相等时，传播速度与频率成正比。

4.波的反射、折射和干涉波在传播过程中会遇到障碍物或介质边界，导致发生反射和折射现象。

当波的传播路径中存在两个或多个波源时，会发生波的干涉现象。

5.波的衍射波在通过缝隙或物体边缘时会发生波的弯曲现象，这种现象称为波的衍射。

波的衍射现象是波动性质的重要表现之一6.声波的特点及应用声波是一种机械波，的传播媒质是物质的弹性介质。

机械振动基础

机械振动基础1. 引言机械振动是工程中一个重要的概念，在各种机械设备中都会出现振动现象。

了解机械振动的基础知识对于设计、分析和维护机械系统都至关重要。

本文将介绍机械振动的基本概念、分类以及振动分析的方法。

2. 机械振动的概念机械振动是指机械系统中物体在某一参考点附近以往复运动的方式进行振荡。

振动可由外力引起，也可由机械系统本身的结构、弹性特性或制动装置等因素引起。

机械振动可分为自由振动和受迫振动两种形式。

自由振动是指机械系统在无外力作用下，自身的动力系统引起的振动。

受迫振动是指机械系统在外力作用下，强制性地以某种频率进行振动。

3. 机械振动的分类根据振动的特性和产生机制，机械振动可分为以下几类：3.1 自由振动自由振动是机械系统在无外力作用下，由于初位置、初速度或初形状等因素引起的振动。

在自由振动中，机械系统会按照一定的频率（固有频率）和振幅进行振动，直至最终停止。

3.2 受迫振动受迫振动是机械系统在外力作用下进行的振动。

外力的作用可能是周期性的，也可能是随机的。

受迫振动的频率与外力的频率相同或有一定的关系。

3.3 维持振动维持振动是指机械系统中某个部件受到外力作用后，振动会持续存在，没有衰减的现象。

维持振动往往是由于机械系统的频率与外力频率非常接近或相同。

3.4 阻尼振动阻尼振动是指机械系统在振动过程中，由于能量的损耗而逐渐减小振幅的过程。

阻尼可以分为线性阻尼和非线性阻尼两种形式。

4. 振动分析方法为了对机械系统中的振动进行分析和评估，需要采用相应的振动分析方法。

以下是几种常用的振动分析方法：4.1 振动传感器振动传感器是用来检测机械系统中的振动信号的装置。

常用的振动传感器包括加速度传感器、速度传感器和位移传感器等。

这些传感器能够测量机械系统中的振动信号，并将其转化为电信号供后续分析。

4.2 频域分析频域分析是一种将时域信号转换为频域信号的方法。

通过对振动信号进行傅里叶变换等数学处理，可以将振动信号转化为频谱图并分析其中的频率成分和幅值。

机械振动、机械波 PPT课件课件3 人教课标版

× 位移都是相同的.( )
(3)做简谐运动的质点，速度增大时，其加速度一定减小
考点一简谐运动的规律 1 2 3 4 5 6
1.关于简谐运动的位移、加速度和速度的关系，下列说法中正确的是 A.位移减小时，加速度减小，速度也减小 B.位移方向总是与加速度方向相反，与速度方向相同
√C.物体的运动方向指向平衡位置时，速度方向与位移方向相反；背
常见例子弹簧振子或单摆(θ≤5°) 机械工作时底座发生的振动
考点三受迫振动和共振
12 13 1
12.如图所示的装置，弹簧振子的固有频率是4 Hz.现匀速弹簧振子以周期性的驱动力，测得弹簧振子振动达到稳
1 Hz，则把手转动的频率为( )
√A.1 Hz
C.4 Hz
B.3 Hz D.5 Hz
解析受迫振动的频率等于驱动力的频率，
的是( D )
A.加大飞机的惯性
B.使机体更加平衡
C.使机翼更加牢固
D.改变机翼的固有频率
解析飞机飞上天后，在气流周期性驱动力的作用下做受迫
越厉害说明气流驱动力的频率与机翼的固有频率非常接近或
处装置配重杆，目的是通过改变机翼的质量来改变其固有频
率与固有频率相差较大，从而实现减振的目的，D选项正确.
考点三受迫振动和共振
1.受迫振动 (1)概念：振动系统在驱动力作用下的振动. (2)特点：受迫振动的频率等于驱动力的频率，跟系统的固有频 2.共振 (1)现象：当驱动力的频率等于系统的固有频率时，受迫振动的振 (2)条件：驱动力的频率等于系统的固有频率 . (3)特征：共振时振幅最大 . (4)共振曲线：如图所示.
练出高分 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

大学物理-机械振动

交通工具的不舒适
机械振动也会影响交通工具的舒适度，如火车、汽车等在行驶过程中产生的振动，会让乘客感到不适。
机械振动在工程中的应用
振动输送
利用振动原理实现物料的输送，如振动筛、振动输送机等。
振动破碎
利用振动产生的冲击力破碎硬物，如破碎机、振动磨等。
振动减震
在建筑、桥梁等工程中，采用减震措施来减小机械振动对结构的影响，提高结构的稳定性和安全性。
感谢您的观看
THANKS
机械振动理论的发展可以追溯到古代，如中国的编钟和古代乐器的制作。
近代发展
随着物理学和工程学的发展，人们对机械振动的认识不断深入，应用范围也不断扩大。
未来展望
随着科技的不断进步，机械振动在新能源、新材料、航空航天等领域的应用前景将更加广阔。
02
机械振动的类型与模型
简谐振动
总结词
简谐振动是最基本的振动类型，其运动规律可以用正弦函数或余弦函数描述。
机械振动在科研中的应用
振动谱分析
01
通过对物质在不同频率下的振动响应进行分析，可以研究物质
的分子结构和性质。
振动控制
02
通过控制机械振动的参数，实现对机械系统性能的优化和控制，
如振动减震、振动隔离等。
振动实验
03
利用振动实验来研究机械系统的动态特性和响应，如振动台实
验、共振实验等。
05
机械振动的实验与测量
根据实验需求设定振动频率、幅度和波形等参数。
启动实验
启动振动台和数据采集器，开始记录数据。
数据处理
将采集到的数据导入计算机，进行滤波、去噪和整理，以便后续分析。
绘制图表
将处理后的数据绘制成图表，如时域波形图、频谱图等，以便观察和分析。

初中物理机械振动知识点详解

初中物理机械振动知识点详解1. 什么是机械振动机械振动指的是物体在受到外力作用后产生的周期性运动。

在机械振动中，物体会围绕某个平衡位置做往复运动。

2. 机械振动的基本特征机械振动具有以下基本特征：- 振动的物体有一个平衡位置，即物体在没有外力作用时所处的位置。

- 振动的物体围绕平衡位置做往复运动，即在两个极端位置之间来回运动。

- 振动是周期性的，即在一定的时间内重复发生。

- 振动的物体有一个振动的幅度，即离开平衡位置的最大距离。

3. 机械振动的分类机械振动可以分为以下几类：- 自由振动：物体在没有外力作用下的振动，例如摆钟。

- 强迫振动：物体在外力的作用下进行的振动，例如摩擦力使得弹簧振子振动。

- 受迫振动：物体在外力周期性作用下的振动，例如风吹树木摆动。

4. 机械振动的重要参数在机械振动中，有几个重要的参数需要了解：- 振动周期（T）：振动完成一个往复运动所需的时间。

- 振动频率（f）：振动完成一个往复运动所需的次数。

- 振动幅度（A）：物体离开平衡位置的最大距离。

- 振动角频率（ω）：振动频率与2π的乘积。

- 振动频率与周期的关系：f = 1 / T，频率和周期是倒数关系。

5. 机械振动的过程机械振动的过程包括以下几个阶段：- 起始阶段：物体受到外力的作用，开始从平衡位置偏离。

- 最大位移阶段：物体离开平衡位置，达到最大偏离距离。

- 回复阶段：物体开始回到平衡位置，速度逐渐减小。

- 平衡阶段：物体回到平衡位置，速度为零。

6. 机械振动的影响因素机械振动受以下几个因素影响：- 物体的质量：质量越大，振动的惯性越大。

- 物体的弹性恢复力：恢复力越大，振动的频率越高。

- 外力的大小和方向：外力的大小和方向会改变振动的幅度和方向。

- 空气阻尼：空气的阻力会减弱振动的幅度和周期。

7. 机械振动的应用机械振动在生活中有着广泛的应用，例如：- 摇篮摇晃：通过摇篮的周期性摆动，帮助婴儿入睡。

- 震动筛分：将颗粒品进行分离，根据颗粒的大小进行筛选。

机械振动与波动

机械振动与波动机械振动与波动是物理学中的重要概念和研究领域。

本文将从机械振动的基本原理、波动的特性以及它们在生活中的应用等方面展开论述。

一、机械振动机械振动是指物体周围环境中某个物理量周期性地变化。

在机械振动中，物体会围绕平衡位置做前后或上下的周期性振动。

机械振动的基本元素有质点、弹簧和阻尼器。

1. 质点振动在质点振动中，一个物体被假设成一个质点，不考虑其大小和形状。

质点在线性回复力作用下，在某个平衡位置附近做简谐运动。

质点振动的周期T和频率f与质点的质量m和弹簧的劲度系数k有关，分别由公式T=2π√(m/k)和f=1/T得出。

2. 弹簧振动弹簧振动是机械振动中常见的一种形式。

当弹簧受到外力拉伸或压缩时，会发生弹性畸变，当外力撤离时，弹簧会恢复原状。

弹簧振动是由弹性势能和动能之间的转换所驱动的周期性运动。

3. 阻尼振动在实际的振动系统中，会存在阻力的存在，使振动系统减弱并最终停止。

这种减弱称为阻尼。

根据阻尼的不同程度，振动系统可以分为无阻尼振动、欠阻尼振动和过阻尼振动三种情况。

二、波动波动是指物理量在空间和时间上周期性地传播和变化。

波动可以分为机械波和非机械波两种类型。

1. 机械波机械波是指需要介质传播的波动现象。

根据波动传播的方向，机械波可分为横波和纵波。

横波传播方向垂直于波动方向，如水波；纵波传播方向与波动方向平行，如声波。

机械波的传播速度与介质的性质有关。

2. 非机械波非机械波是指不需要介质传播的波动现象。

电磁波和光波是两种常见的非机械波。

非机械波可以在真空中传播，并且传播速度快，通常以光速传播。

三、机械振动与波动的应用机械振动与波动在生活中有许多实际应用。

下面将列举其中几个。

1. 音乐乐器音乐乐器的演奏就是利用了机械振动和波动的原理。

例如，弹奏吉他时琴弦的振动产生声波，通过空气传播到人的耳朵，使人产生听觉感受。

2. 地震测量地震测量利用了机械振动和波动的原理。

通过监测地震波在地壳中的传播速度和路径，可以判断地震的强度和震源位置，为地震预测和防灾提供帮助。

机械振动机械波

机械振动机械波机械振动和机械波是物理学中重要的概念，涉及到了物体的振动和波动特性。

机械振动是指物体或系统在受到外界力的作用下发生的周期性或非周期性的振动运动，而机械波是指机械振动在介质中传播的能量传递过程。

机械振动有两个重要的参数，即振动周期和振幅。

振动周期是指一个完整的振动循环所需要的时间，通常用秒（s）表示。

振幅则是指振动的最大位移或最大速度，通常用米（m）来表示。

机械振动分为简谐振动和非简谐振动两种。

简谐振动是指当物体受到恢复力的作用后，其振动状态可以通过正弦或余弦函数来描述。

而非简谐振动则是指物体受到的恢复力不满足线性关系，振动状态无法通过简单的正弦或余弦函数来描述。

机械振动的运动可以通过振动方程来描述。

对于简谐振动而言，振动方程可以表示为x(t) = A * sin(ωt + φ)，其中x(t)是物体的位移，A是振幅，ω是角频率，t是时间，φ是相位差。

振动方程可以描述物体振动的位移、速度和加速度的关系，从而提供了对振动状态的全面了解。

机械波是机械振动在介质中传播的能量传递过程。

波动是由于介质中某一点的振动引起附近点的振动，从而传递能量。

机械波有两种主要类型，即横波和纵波。

横波是指波动的振动方向垂直于能量传播方向的波动，例如水波。

纵波则是指波动的振动方向与能量传播方向一致的波动，例如声波。

机械波的传播速度可以通过介质的性质和条件来确定。

对于弹性介质而言，传播速度可以表示为v = √(E/ρ)，其中v是波速，E是介质的杨氏模量，ρ是介质的密度。

不同介质的波速是不同的，比如在空气中，声速大约为343m/s，而在水中，水波的波速则约为1480m/s。

机械波的特性还包括波长和频率。

波长是指相邻两个振动峰或波谷之间的距离，通常用λ表示，单位是米。

频率是指在单位时间内波动中的相邻振动周期的个数，通常用赫兹（Hz）表示。

波长和频率之间有一个简单的关系，即v = λ * f，其中v是波速，λ是波长，f 是频率。

机械振动讲课ppt课件

相位
t
xA co t s) (
1） t (x ,v )存在一一对应的关系;
物理意义：可据以描述物体在任一时刻的运动状态.
2）相位在 0~2π内变化，质点无相同的运动状态；相差 2nπ(n为整数)质点运动状态全同.（周期性）
4 初相位 (t0)描述质点初始时刻的运动状态.
( 取 [ π π或][0 2 π) ]
1 振幅
A xmax
2 周期、频率
xAcots()
x xt图
A
o
Tt
T
A
2
A co (ts T [) ]
周期 T 2π
频率 1
弹簧振子周期
T 2π m k
单摆周期
T 2 l g
T 2π
角频率 2π2π
周期和频率仅与振动系统本身的物理性质有关
T
一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利
F
o
m
x
x
Fk xma
令 2 k
m
a2x
xA co t s) (
积分常数，根据初始条件确定
d2x 2x 0 二阶常系数微分方程
dt2
2
一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利
单摆
msginmt a
mlmdl2m••l
t t 时
o
A
t
xAcots()
以 o为原点的旋转
矢量A在 x
x 轴上的投影点的运动为
简谐运动.

大学物理学机械振动

大学物理学中的机械振动是指物体在受到外力作用后，产生周期性的来回振动运动的现象。

以下是关于机械振动的一些基本概念和内容：
1. 振动的基本特征
-周期性：振动是一个周期性的过程，即物体在围绕平衡位置来回振动。

-频率：振动的频率指的是单位时间内振动的周期数，通常用赫兹（Hz）表示。

-振幅：振动的振幅是物体从平衡位置最大偏离的距离。

2. 单自由度振动系统
-弹簧振子：是一种经典的单自由度振动系统，由弹簧和质点组成，受到弹簧的恢复力驱使质点振动。

-简谐振动：在没有阻尼和外力干扰的情况下，弹簧振子的振动是简谐的，即振动周期固定，频率与系统的固有频率相关。

3. 振动的参数和描述
-角频率：振动描述中常用的参数之一，表示振动的快慢程度，与频率之间有一定的关系。

-相位：描述振动状态的参数，表示振动的相对位置或状态。

-能量：振动系统具有动能和势能，能量在振动过程中不断转换，影响着振动的特性。

4. 阻尼振动和受迫振动
-阻尼振动：在振动系统中存在阻尼，会导致振动逐渐减弱，最终趋于稳定。

-受迫振动：当振动系统受到外力周期性作用时，会产生受迫振动，其频率与外力频率相同或有关。

5. 振动的应用
-工程领域：振动理论在工程领域有着广泛的应用，如建筑结构的抗震设计、机械系统的振动分析等。

-科学研究：振动理论也在物理学、工程学、生物学等领域中发挥重要作用，帮助解释和研究各种现象和问题。

以上是关于大学物理学中机械振动的一些基本内容和相关概念，希望能帮助您更好地理解这一领域的知识。

机械振动讲课文档

第十二页，共40页。
4.如图所示,一单摆悬于O点,摆长为L,若在过O点的竖直线上的O' 点钉一个钉子,使OO'=L/2,将单摆拉至A处释放,小球将在A、B、C间来回振
动,若振动中摆线与竖直方向夹角小于5°,则此摆的周期是 ( ) D
A.2π L B.2π L
g
2g
C. L + L
g 2g
D.π
ω
位移处,此时振子的运动速度为零,C正确。0.2 s是四分之一周期,而四分之一周期内振子的位移是不确定的,故D错误。
第十八页，共40页。
1-2 如图所示,弹簧振子在B、C间振动,O为平衡位置,BO=OC=5 cm,若
振子从B到C的运动时间是 1 s,则下列说法正确的是 ( D)
A.振子从B经O到C完成一次全振动
C.t=1.0 s时振子的速度为零,加速度为负的最大值
D.t=1.5 s时振子的速度为零,加速度为负的最大值
第十页，共40页。
答案 C 弹簧振子振动时,加速度的方向总是指向平衡位置,且在最大位移处,加速度值最大,在平衡位置处加速度的值为0,由图可知,A、B、
D均错误,只有C正确。
第十一页，共40页。
水平悬绳迫使单摆B、C振动,则下列说法正确的是 ( CD )
A.只有A、C摆振动周期相等 B.C摆的振幅比B摆小 C.C摆的振幅比B摆大 D.A、B、C三摆的振动周期相等
tPO。
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【情景素材·教师备用】
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1-1 一弹簧振子的位移y随时间t变化的关系式为y=0.1 sin 2.5πt m,时
间t的单位为 s。则 ( C)
C.在t=0.2 s时,振子的运动速度为零

机械振动知识点总结

机械振动知识点总结机械振动是指机械系统在运动过程中由于受到外界激励或系统自身激励而产生的振动现象。

它是研究机械系统动态特性的重要内容之一，也是工程实践中常见的问题。

了解机械振动的知识点，有助于我们更好地设计、分析和改进机械系统，提高系统的稳定性和可靠性。

振动的基本概念。

振动是指物体围绕平衡位置作周期性的往复运动。

在机械系统中，振动可以分为自由振动和受迫振动两种。

自由振动是指系统在没有外界激励的情况下的振动现象，而受迫振动是指系统受到外界激励后的振动现象。

振动的基本参数包括振幅、频率、周期和相位等，这些参数描述了振动的特征和规律。

振动的分类。

根据振动的性质和特点，可以将机械振动分为线性振动和非线性振动。

线性振动是指系统的振动方程是线性的，振动的特性随时间不变；非线性振动是指系统的振动方程是非线性的，振动的特性随时间变化。

此外，振动还可以根据激励方式分为强迫振动和自激振动，根据系统的自身特性分为自由振动和阻尼振动等。

振动的原因。

机械系统产生振动的原因有很多，主要包括外界激励、系统失稳、系统结构设计缺陷、材料疲劳等。

外界激励是指系统受到外部力或扰动的作用，导致系统产生振动；系统失稳是指系统在特定条件下失去平衡，从而产生振动；系统结构设计缺陷和材料疲劳会导致系统在运行过程中出现振动问题。

振动的影响。

机械振动会对系统的性能和稳定性产生不利影响。

首先，振动会增加系统的能量损耗，降低系统的效率；其次，振动会导致系统的磨损加剧，缩短系统的使用寿命；最后，振动还会引起噪音和震动，影响设备的正常运行和人员的工作环境。

振动的控制。

为了减小振动对机械系统的影响，需要采取相应的振动控制措施。

常见的振动控制方法包括加阻尼、加质量、改变系统刚度、采用主动振动控制和半主动振动控制等。

这些方法可以有效地减小振动的幅值和频率，提高系统的稳定性和可靠性。

总结。

机械振动是机械系统中常见的动态现象，了解振动的基本概念、分类、原因、影响和控制方法对于工程实践具有重要意义。

机械振动

第一章绪论§1-1 引言机械振动是机械运动的一种特殊形式，是指物体在其平衡位置附近所作的往复运动。

年没课程的一些名着，如Thomson和Meirovitch的着作，在份量和叙述方式上都不尽合适。

针对少学时（约30～36学时）的工科本科生的需要，在1983～1996年期间对本科生和工程师短训班的十五次讲授中，博采国内外一些较好着作的内容，较好的叙述方式，曾三次编写“机械振动”讲义，试图使读者在学习中能做到：学习振动分析的基本理论和方法，掌握现代数学和电子计算机这一强有力工具的初步应用；随机振动入门，着重于基本概念及其数学方法的工程应用实例；噪声的基本概念和测试方法；…为今后进一步学习应用打下基础，但内容又不过多、过深，略去定量的证明和公式繁琐的推导。

“机械振动”讲义注重实用性、实例的重点阐述，计算机例题的上机操作求解等基本技能的训练。

第二章叙述常系数线性微分方程的基本解法。

在给工科专业高年级学生讲授振动课程第七章“随机振动入门”，介绍随机振动的数学应用，阶跃激励、脉冲激励和任意激励的响应—卷积积分（杜哈美积分）。

随机激励下响应的付利叶积分法。

随机振动理论的初步应用。

振动对人体的影响，ISO2631标准。

机车车辆工程和汽车工程的应用实例。

第八章“噪声的测量”，介绍声学及噪声的基础知识，噪声测量仪表，测量方法，并附有噪声测量实验指导书。

本讲义自1983年开始教学实践以来，经1987、1990、1997年三次修订而成。

由陈石华教授（第一至六章）、刘永明博士、副教授（第七章）、施绍祺高级工程师（第八章）编写，全书由刘永明制图、电脑排版。

由于时间仓促、水平有限，书中不妥之处，热诚地欢迎读者指正。

杂的控制系统。

由于振动，机器在使用过程中往往产生巨大的反复变动的载荷，这将导致机器使用寿命的降低，甚至酿成灾难性的破坏事故。

如大桥因共振而毁坏；烟囱因风振而倒坍；飞机因颤振而坠落等等，文献均有记载。

为了防止这些事故的发生，若不针对事故的原因作正确的分析和研究，设计人员往往传统方式地加大结构断面尺寸，导致机器重量增加和材料的浪费。

《机械振动教学》课件

质量块
质量块。质量块的质量大小和分布对系统的动态特性有重要影响。
阻尼器
阻尼器是机械振动系统中的阻尼元件，它能够吸收和消耗振动的能量，从而减小振动的幅值。常见的阻尼器有油阻尼器、橡胶阻尼器等。
02
机械振动的数学模型
建立振动方程
确定振动系统的自由度
振动应用领域的拓展
航空航天领域
随着航空航天技术的不断发展，振动控制在航空航天领域的应用将得到进一步拓展，涉及结构健康监测、减振降噪等方面的应用。
新能源领域
新能源领域如风能、太阳能等涉及到大量机械振动问题，未来振动控制将在新能源领域发挥重要作用，涉及风力发电机组振动控制、太阳能电池板减振等领域。
混合控制法
总结词
结合主动和被动控制方法的优点，以提高振动控制的效率和效果。
详细描述
混合控制法综合了主动和被动控制法的优点，既通过主动施加控制力来抵消原始振动，又通过改变系统结构或增加阻尼来降低系统的振动响应。这种方法可以实现更好的振动控制效果，但同时也需要更高的成本和更复杂的控制系统。
描述机械振动的物理量
描述机械振动的物理量包括位移、速度、加速度、角频率、周期等。这些物理量在振动分析中具有重要意义，可以帮助我们了解振动的特性和规律。
机械振动的分类
自由振动和受迫振动
根据外界对振动系统的影响，机械振动可分为自由振动和受迫振动。自由振动是指系统在没有外界干扰力作用下的振动，其振动的频率和振幅只取决于系统本身的物理性质；受迫振动则是在外界周期性力的作用下产生的振动，其频率和振幅取决于外界力和系统本身的物理性质。
振型
描述系统在不同频率下的振动形态。
模态分析
通过分析系统的模态参数，了解系统的动态特性。