汽車振動(dòng)學(xué)基礎(chǔ)復(fù)習(xí)提要

1、汽車振動(dòng)學(xué)基礎(chǔ)復(fù)習(xí)提要第一章振動(dòng)和機(jī)械振動(dòng)的定義。激勵(lì)或輸入、響應(yīng)或輸出的定義。振動(dòng)問(wèn)題的分類。機(jī)械振動(dòng)的分類：振動(dòng)系統(tǒng)（按自由度劃分）（按參量劃分）離散系統(tǒng)連續(xù)系統(tǒng)各力是否為線性單自由度系統(tǒng)多自由度系統(tǒng)定則系統(tǒng)隨機(jī)系統(tǒng)常參量系統(tǒng)變參量系統(tǒng)線性系統(tǒng)非線性系統(tǒng)其他的分類按激勵(lì)情況分類：自由振動(dòng) 強(qiáng)迫振動(dòng)按響應(yīng)情況分類：簡(jiǎn)諧振動(dòng) 周期振動(dòng) 瞬態(tài)振動(dòng) 例題1.1 證明：?jiǎn)螖[運(yùn)動(dòng)在5以內(nèi)可看成是簡(jiǎn)諧振動(dòng)（線性振動(dòng)）。構(gòu)成機(jī)械振動(dòng)系統(tǒng)的基本元素有慣性、恢復(fù)性（彈性）和阻尼。慣性就是能使物體當(dāng)前運(yùn)動(dòng)持續(xù)下去的性質(zhì)?；謴?fù)性（彈性）就是能使物體位置恢復(fù)到平衡狀態(tài)的性質(zhì)。阻尼就是阻礙物體運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)。從能量的角度

2、看，慣性是保持動(dòng)能的元素，恢復(fù)性（彈性）是貯存勢(shì)能的元素，阻尼是使能量散逸的元素。慣性元件、彈性元件和阻尼元件是離散振動(dòng)系統(tǒng)物理模型的三個(gè)最基本元件。 離散系統(tǒng)各元件的特征及其表示方法。簡(jiǎn)諧振動(dòng)定義。P7 公式1-15兩種常用的簡(jiǎn)諧振動(dòng)表示方法。疊加原理。類似例題：12 一簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，振幅為 0.20 cm，周期為 0.15 s，求最大的速度和加速度。13 一加速度計(jì)指示結(jié)構(gòu)諧振在 82 Hz 時(shí)具有最大加速度 50 g，求其振動(dòng)的振幅。14 一簡(jiǎn)諧振動(dòng)頻率為 10 Hz，最大速度為 4.57 m/s，求其振幅、周期和最大加速度。類似例題：16 一臺(tái)面以一定頻率作垂直正弦運(yùn)動(dòng)，如要求臺(tái)面上的物體

3、保持與臺(tái)面接觸，則臺(tái)面的最大振幅可有多大？類似例題：17 計(jì)算兩簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng) x1 = X1 cos w t 和 x2 = X2 cos (w + e ) t 之和。其中 e w。如發(fā)生拍的現(xiàn)象，求其振幅和拍頻。18 將下列復(fù)數(shù)寫成指數(shù)Ae i q 形式： (a) 1 + i (b) -2 (c) 3 / ( - i ) (d) 5 i (e) 3 / ( - i ) 2 (f) ( + i ) (3 + 4 i ) (g) ( - i ) (3 - 4 i ) (h) ( 2 i ) 2 + 3 i + 8 第二章單自由度系統(tǒng) 自由振動(dòng) 定義單自由度系統(tǒng)無(wú)阻尼自由振動(dòng)運(yùn)動(dòng)微分方程及其解的表達(dá)形式

4、靜平衡位置 系統(tǒng)固有頻率 例 圖示的直升機(jī)槳葉經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)出其質(zhì)量為m，質(zhì)心C距鉸中心O距離為l。現(xiàn)給予槳葉初始擾動(dòng)，使其微幅擺動(dòng)，用秒表測(cè)得多次擺動(dòng)循環(huán)所用的時(shí)間，除以循環(huán)次數(shù)獲得近似的固有周期，試求槳葉繞垂直鉸O的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。 求固有頻率的方法1. 靜態(tài)位移法 P18 例題2.22. 能量法 P18 例題2.3例 半徑為r、質(zhì)量為m的圓柱體在半徑為R的內(nèi)圓柱面上繞最低點(diǎn)作純滾動(dòng)，試求其微振動(dòng)的固有頻率。附加質(zhì)量、有效質(zhì)量、等效質(zhì)量的含義P19 例2.4 P21 例2.5等效彈簧剛度的含義 阻尼 黏性阻尼在線性振動(dòng)理論中規(guī)定，由黏性阻尼引起的黏性阻尼力的大小與相對(duì)速度成正比，方向與速度方向相反。阻

5、尼系數(shù)c為常數(shù)。用產(chǎn)生黏性阻尼力的阻尼器作為離散系統(tǒng)的主要元件之一。單自由度系統(tǒng)阻尼自由振動(dòng)的運(yùn)動(dòng)微分方程及其解的表達(dá)形式系統(tǒng)的臨界阻尼 系統(tǒng)的阻尼比（相對(duì)阻尼系數(shù)）根據(jù) 的大小，可得三種不同形式的解阻尼自由振動(dòng)的頻率和周期臨界阻尼振動(dòng)特性和弱（欠）阻尼系統(tǒng)的衰減振動(dòng)振動(dòng)特性振對(duì)數(shù)衰減率 單自由度系統(tǒng)的簡(jiǎn)諧強(qiáng)迫運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)微分方程及其解的表達(dá)形式復(fù)頻率響應(yīng) 幅頻特性與相頻特性圖系統(tǒng)的放大因子品質(zhì)因子和半功率點(diǎn)及帶寬P31 例題2.6無(wú)阻尼系統(tǒng)簡(jiǎn)諧強(qiáng)迫振動(dòng)的過(guò)程分析 等效阻尼系數(shù)的含義P31 例2.7簡(jiǎn)諧強(qiáng)迫振動(dòng)理論的應(yīng)用：1 旋轉(zhuǎn)失衡引起的強(qiáng)迫振動(dòng)2 支承運(yùn)動(dòng)引起的強(qiáng)迫振動(dòng)3 隔振及其分類：積極

6、隔振和消極隔振隔振系數(shù)隔振效果 4 慣性式測(cè)振儀原理：加速度計(jì)和位移計(jì)特性5 轉(zhuǎn)軸的橫向振動(dòng)臨界轉(zhuǎn)速 臨界轉(zhuǎn)速等于軸不動(dòng)而作橫向自由振動(dòng)時(shí)的固有頻率周期強(qiáng)迫振動(dòng)非簡(jiǎn)諧的周期激勵(lì)在工程結(jié)構(gòu)的振動(dòng)中大量存在。旋轉(zhuǎn)機(jī)械失衡產(chǎn)生的激勵(lì)多半是周期激勵(lì)。一般來(lái)說(shuō)，如果周期激勵(lì)中的某一諧波的幅值比其他諧波的幅值大的多，多可作為簡(jiǎn)諧激勵(lì)。反之，則應(yīng)按周期激勵(lì)求解。對(duì)簡(jiǎn)諧強(qiáng)迫振動(dòng)，系統(tǒng)固有頻率與外激勵(lì)頻率接近時(shí)發(fā)生共振。在周期激勵(lì)時(shí)，只要系統(tǒng)固有頻率與激勵(lì)中某一諧波頻率接近就會(huì)發(fā)生共振。因此，周期激勵(lì)時(shí)要避開(kāi)共振區(qū)就比簡(jiǎn)諧激勵(lì)時(shí)要困難。通常用適當(dāng)增加系統(tǒng)阻尼的方法來(lái)減振。非周期強(qiáng)迫振動(dòng)一般工程上常見(jiàn)的非周期激勵(lì)存在時(shí)間不長(zhǎng)，峰值往往較大，又稱為瞬態(tài)激勵(lì)。脈沖力 單位脈沖力 脈沖響應(yīng) 卷積積分 傅里葉變換方法 拉普拉斯變換方法脈沖響應(yīng)、頻率響應(yīng)函數(shù)和傳遞函數(shù)之間的關(guān)系第三章多自由度系統(tǒng)二自由度系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)微分方程的表達(dá)形式質(zhì)量矩陣，阻尼矩陣，剛度矩陣二自由度系統(tǒng)的動(dòng)能，勢(shì)能和能量耗散函數(shù)的表達(dá)式與系統(tǒng)質(zhì)量矩陣，阻尼矩陣，剛度矩陣之間的關(guān)系慣性耦合，阻尼耦合，彈性耦合如果質(zhì)量矩陣阻尼矩陣剛度矩陣都是對(duì)角矩陣，則系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)微分方程沒(méi)有任何耦合，變?yōu)楸舜藘蓚€(gè)獨(dú)立的單自由度方程，各個(gè)未知量可以單獨(dú)求解。因此，如何消除方程的耦合是求解多自由度系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)微分方程的關(guān)鍵。要使方程解耦，