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振動簡介

振動和聲音一樣,幾乎無處不在,而且,產生聲音的原因便是振動。   

  在現實世界中,運動的物體幾乎都會產生振動,如汽車、電機、機床、機器人等,同時,受到外部激勵的物體也會產生振動,如樹葉在風中會擺動,建筑物在地震時會晃動。    

  振動通常被定義為物體在平衡位置附近的往復運動。所以,振動的重要特征是“往復運動”,比如秋千的來回擺動,再比如當機器工作時,如果用手觸摸機器表面,感覺到的抖動。

當多個物體組成一個系統時,比如由多個零件組裝的機器設備,這個系統既存在整體的振動,其內部的各個零件也會產生自身的振動,比如汽車通過顛簸路段時,其整體會進行上下振動,同時,汽車內部的發動機、變速箱等裝置也具有自身的整體振動,而這些裝置內部的各個零件同樣也具有自身的振動,這三種振動雖然存在聯系,但區別卻十分明顯。

從工程角度看,振動的幅值和頻率是兩個重要的物理量。其中,幅值能在某種程度上反應振動的劇烈程度,當設備出現故障時,其振動幅值通常會有所增加;頻率則反映振動的快慢,若一個物體做頻率為10Hz的振動時,它會在1秒鐘之內做10次往復運動。

  在現實世界中,物體或由多個物體組成的系統,都具有無數個固有頻率,且固有頻率與共振頻率的值是相等的。固有頻率的值由物體或系統自身特性決定,如材料、體積、形狀、組件間的連接方式、安裝方式等,只要特性不變,固有頻率值就不會發生改變。所以,如果設備或設施的固有頻率出現明顯變化,則需警惕是否存在異常。同時,當一個系統的自身特性發生變化后,對于相同的外部激勵,其振動特點也會有所不同,即振動往往是系統內部狀態的綜合反映。所以,通過測試和分析振動,可以分析和診斷被測物的狀態。

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