按振动的线性或非线性分类,有哪些类型的振动?

振动力学主要分为两大类:线性振动和非线性振动。线性振动的运动由线性微分方程描述,系统被视为线性,其显著特性是线性叠加原理有效。这种振动类型中,无激励时系统的所有可能运动构成固有振动,它反映了系统固有的振动特性,但并非实际振动。

当激励消失后,系统表现出自由振动,这是实际存在的振动形式。而强迫振动是指在外部激励下,系统产生的振动,如行驶中的汽车所经历的振动。随机振动则是在非确定性随机激励下的振动,如汽车在公路上行驶时的振动,以及物理参数具有随机性的系统振动。

自激振动是系统由于自身运动产生的激励维持的振动,通常包含补充能量的能源。例如,琴弦的演奏声源于琴弦的自激振动,而车床加工时的高频振动、风作用下的电缆振动以及飞机机翼的颤振,皆是自激振动的表现。

最后,参数振动是指激励因素以系统自身参数随时间变化的形式出现的振动。秋千在小摆角下的逐渐升高运动即为参数振动的实例,摆长的变化由人的动作引起。矩形轴旋转时,由于轴截面惯性矩随时间变化产生的振动也是参数振动的一种形式。

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