機械振動是指物體在其平衡位置附近所作有規律的往複運動。機械振動的分類有很多種不同的方法:按產生振動的原因可分為自由振動、受迫振動和自激振動;按振動隨時間的變化可分為簡諧振動、非諧周期振動和隨機振動;按振動係統結構參數的特性可分為線性振動和非線性振動等。下麵就以上麵幾個分類方法做簡單說明:
1. 按產生振動的原因進行分類
(1) 自由振動
係統在去掉外加幹擾力之後出現的振動,這種振動靠彈性力,慣性力和阻尼力來維持。振動的頻率就是係統的固有頻率,因有阻尼力的存在,振動將逐漸衰減,阻尼越大,衰減越快。如果係統無阻尼存在(理想狀態),則這種振動稱之為無阻尼自由振動。無阻尼振動是一種橫幅簡諧振動。
(2) 受迫振動
在激勵力持續的作用下,係統被迫產生的振動。振動特征與外部激勵力的大小、方向和頻率有關。在簡諧激勵力作用下,能夠同時激發以係統固有頻率為振動頻率的自由振動和以幹擾頻率為振動頻率的受迫振動。其自由振動部分將逐漸衰減,乃至消失,這時隻剩下橫幅受迫振動部分,即穩態振動響應。
(3) 自激振動
機械係統由於外部能量和係統運動相耦合(即係統的非振蕩性能源通過反饋裝置)形成振蕩激勵所產生的振動。當振動停止,振動激勵隨之消失。振動頻率接近係統的固有頻率。
2. 按振動隨時間的變化規律分類
(1) 簡諧振動
物體隨時間按正弦或者餘弦函數規律變化的振動。
(2) 非簡諧振動
係統運動量值按一定時間間隔重複出現的非簡諧振動。可用諧波分析方法,將其分解為若幹個簡諧振動之和。
(3) 隨機振動
對未來任一一個給定時刻,物體運動量的瞬時值均不能根據以往的運動曆程預先加以確定的振動,隻能用數理統計的方法來描述係統運動規律。
3. 按振動係統結構參數分類
(1) 線性振動
係統的慣性力、阻尼力和彈性恢複力分別與加速度、速度、位移的一次方呈正比,能用常係數線性微分方程描述的振動。能運用疊加原理。
(2) 非線性振動
係統的慣性力、阻尼力和彈性恢複力具有非線性特性,隻能用非線性微分方程描述的振動,不能運用疊加遠離,係統的固有頻率與振幅有關。