新疆兵团设施园艺农业现状、问题及对策

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1、第一篇飞行器振动分析基础20第1章机械振动概述§1.1振动的分类振动(vibration)是物体围绕其平衡位置进行的一种往复运动形式，通常用其物理参量（如位移、速度、加速度等）随时间变化的函数来表征振动的时间历程。根据物体运动的不同规律，振动可以有不同的分类。§1.1.1根据产生振动的原因分类根据其产生的原因，振动可以分为自由振动、强迫振动、自激振动和参数振动：（1）自由振动：系统受到初始干扰后，再没有其他外界激励作用时所产生的振动；（2）强迫振动：系统在外界持续激励作用下产生的振动；（3）自激振动：系统在输入和输出之间具有反

2、馈特性，并有能源补充时产生的振动；（4）参数振动：通过周期或随机地改变系统的特性参数而实现的振动。§1.1.2根据描述系统的振动微分方程分类根据描述系统振动所需的微分方程特性，振动可以分为线性振动和非线性振动：（1）线性振动：可用常系数线性微分方程式描述的系统振动就叫线性振动；（2）非线性振动：用非线性微分方程式描述的系统所产生的振动。§1.1.3根据系统的自由度分类根据系统的自由度数目，振动系统可以分为单自由度系统的振动、多自由度系统的振动和无限自由度系统的振动：（1）单自由度系统的振动：只需一个独立坐标就能确定任意时刻系统

3、位置的振动；（2）多自由度系统的振动：需用多个独立坐标才能确定任意时刻系统位置的振动；（3）无限自由度系统的振动：要用无限多个独立坐标才能确定任意时刻系统位置的振动，这种振动又称为弹性体振动或连续体振动。§1.1.4根据系统输出的振动规律分类根据系统输出的振动规律，机械振动可以分为周期振动、非周期振动和随机振动：20（1）周期振动：振动量是时间的周期函数，，如图1.1.1所示。系统在相等的时间间隔内作往复运动，周期就是往复一次所需要的时间间隔。周期振动中最简单、最重要的就是简谐振动。简谐振动的振动量是时间的正弦或余弦函数，如；

4、（2）非周期振动：振动量不是时间的周期函数，又可以分为稳态振动和瞬态振动。稳态振动是持续进行的非周期等幅振动；瞬态振动是在一定时间内振动并逐渐消失的非周期振动；（3）随机振动：振动量不是时间的确定函数，只能通过概率统计方法来研究其特性，即振动量不能用函数来表示，只能通过与时间的关系图形来表示，如图1.1.2所示，振动过程中振幅、相位、频率等都是随机变量。图1.1.1周期振动图1.1.2随机振动§1.1.5根据振动的位移特征分类根据振动系统所表现出的位移特征，系统的振动可以分为扭转振动、纵向振动及横向振动，如图1.1.3所示。（

5、1）扭转振动：振动体上的质点只作绕其某一轴线的振动；（2）纵向振动：振动体上的质点只作沿其轴线方向的振动；（3）横向振动：振动体上的质点只作垂直其轴线方向的振动，这种振动也称为弯曲振动。图1.1.3桥梁的横向振动特征20§1.2机械振动系统简化模型§1.2.1机械振动系统的三大要素及四大元件系统之所以会产生振动，首先是因为系统受到了外界激励，从内因来看是由于系统具有质量和弹性。从其能量转化过程来看，外界对系统的激励就是对系统做功，其中一部分转化为质量块的动能，另一部分则转化为弹性体的变形势能。持续振动过程就是激励功、动能和势能

6、之间的不断转换过程。如果系统没有阻尼，只要给系统以初始激励，系统振动就会一直延续下去；若系统具有阻尼而又没有继续从外界获得能量，则振动系统在经历一段时间之后终将停止。由此可见，激励、质量、弹性和阻尼是振动系统的四大要素。因此，从实际机械或结构系统简化出的理想力学模型，若要确切反映其物理过程，就要确定这四个要素。实际机器或结构元件的质量及弹性是分布式的，这种分布参数系统(或称为连续系统)往往不能按照解析法求解，所以，通常是将分布参数的系统简化成离散系统，也就是简化成具有若干个集中质量并由相应的弹簧和阻尼器联结在一起的模型系统。1

7、.弹簧/刚度弹簧是表示力与位移关系的元件，如图1.2.1(a)所示。在振动力学模型中，它一般被抽象为无质量而具有线弹性的元件。这就是说，若它的一端受到作用力，则另一端将产生大小与相等、方向相反的力，力的大小与弹簧两端点的相对位移成正比，即(1.2.1)式中，为弹簧刚度；分别为弹簧左、右两端部的位移。图1.2.1振动系统元件式表示的是直线位移的弹簧。而在扭转振动系统中，质量作扭转运动，采用扭转弹簧刚度，扭转弹簧产生的广义力是扭矩，位移是角度。弹性元件的刚度（或）在振动问题分析中具有特定的含义。使系统某点沿着指定方向产生单位位移(

8、线位移或角位移)时，在该点同一方向上所需施加的力(或力矩)，就称为系统在该点沿指定方向的刚度(Stiffness)。设参考点施加广义力时，产生位移，则系统在该点指定方向的刚度可表示为(1.2.2)202.阻尼器阻尼器是表示力与速度关系的元件，如图1.2.1(b)所示。在振动力