1、第 6 章 振动力学基础第 6 章 振动力学基础6.1 简谐振动动力学6.2 简谐振动运动学6.3 微振动的简谐近似6.5 垂直简谐振动的合成6.6 阻尼振动6.7 受迫振动 共振6.4 平行简谐振动的合成 振动频谱振动是一种普遍存在的运动形式: 物体的 来回往复 运动(弹簧振子、钟摆等)电流、电压的 周期性 变化机械振动: 物体在一定位置附近作来回往复的运动可以证明任何复杂的振动都可以认为是由若干个简单的基本振动的 合成 。这种 简单 而又 基本 的振动形式称为 简谐振动 。简谐振动: 凡质点的运动遵从 余弦 (或 正弦 )规律时,其运动形式为 简谐振动 。6.1 简谐振动动力学txo一、
2、弹簧振子 模型弹簧振子: 一根轻弹簧和一个质点构成的一 个振动系统F根据 胡克定律:( k为 劲 度系数 )( 1)在弹性限度内,弹性力 F 和位移 x 成正比。( 2)弹性力 F 和位移 x 恒反向,始终指向平衡位置。回复力:始终指向平衡位置的作用力x xo振动的条件: ( 1)存在 恢复力 ;( 2)物体具有 惯性二、简谐振子的动力学方程F 由 牛顿 第二定律得:得:xo A-A令:动力学方程 运动学方程结论: 弹簧振子的振动为简谐振动 。三、振动状态和振动能量位置 :振动速度 :其中: vm=A 称为 “ 速度振幅 ”其中: am= 2A 称为 “加速度振幅 ”振动加速度:振动系统的 能量 (包括振动 动能 、 势能 )振子 动能:振子 势能: 总能量:vx xotxoEktEoEp