1 機械振動是指機械系統(tǒng)在受到外部激勵或內部失穩(wěn)等因素作用下,發(fā)生周期性或非周期性的振動現(xiàn)象。
2 機械振動的知識點包括:自由振動、強迫振動、阻尼振動、共振、振動測量與分析等方面。
3 自由振動是指機械系統(tǒng)在沒有任何外部干擾下的振動,強迫振動是指機械系統(tǒng)在外部激勵下的振動,阻尼振動是指機械系統(tǒng)受到阻尼作用后的振動,共振是指機械系統(tǒng)在某種特定條件下的振動現(xiàn)象。
振動測量與分析主要包括振動傳感器、振動信號采集與處理等方面。
總之,機械振動是機械工程領域中重要的學科,掌握相關知識能夠為機械設計、故障診斷等方面提供有力支持。
機械波的產生:機械振動在介質中的傳播過程叫機械波.機械波產生的條件有兩個:一是要有做機械振動的物體作為波源,二是要有能夠傳播機械振動的介質.
有機械波必有機械振動,有機械振動不一定有機械波. 但是,已經形成的波跟波源無關,在波源停止振動時仍會繼續(xù)傳播,直到機械能耗盡后停止.
2.橫波和縱波:質點的振動方向與波的傳播方向垂直的叫橫波.凸起部分叫波峰,凹下部分叫波谷.質點的振動方向與波的傳播方向在同一直線上的叫縱波.質點分布密的叫密部,分布疏的叫疏部.
3.描述機械波的物理量
(1)波長λ:兩個相鄰的、在振動過程中對平衡位置的位移總是相等的質點間的距離叫波長.
在橫波中,兩個相鄰波峰(或波谷)間的距離等于波長.
在縱波中,兩個相鄰密部(或疏部)間的距離等于波長.
在一個周期內機械波傳播的距離等于波長.
(2)頻率f:波的頻率由波源決定,在任何介質中頻率不變.
(3)波速v:單位時間內振動向外傳播的距離.
波速與波長和頻率的關系:v=λf,波速大小由介質決定.
4.機械波的特點:(1)每一質點都以它的平衡位置為中心做簡諧運動;后一質點的振動總是落后于帶動它的前一質點的振動.(2)波傳播的只是運動形式(振動)和振動能量,介質中的質點并不隨波遷移.
5.聲波:一切振動著發(fā)聲的物體叫聲源.聲源的振動在介質中形成縱波.頻率為20 Hz到20000 Hz的聲波能引起聽覺。頻率低于20 Hz的聲波為次聲波,頻率高于20000 Hz的聲波為超聲波.超聲波的應用十分廣泛,如聲納、“B超”、探傷儀等.聲波在空氣中的傳播速度約為340 m/s,聲波具有反射、干涉、衍射等波的特有現(xiàn)象.
二、機械波的圖象
1.如圖7—2—1所示,為一橫波的圖象.它反映了在波傳播的過程中,某一時刻介質中各質點的位移在空間的分布.簡諧波的圖象為正弦(或余弦)曲線.
圖7—2—1
2.根據機械波的傳播規(guī)律,利用該圖象可以得出以下的判定:
(1)介質中質點的振幅A和波長λ,以及該時刻各質點的位移和加速度的方向.
(2)根據波的傳播方向確定該時刻各質點的振動方向.畫出在Δt前或后的波形圖象.
(3)根據某一質點的振動方向確定波的傳播方向.
……
彈性波
應力波的一種,擾動或外力作用引起的應力和應變在彈性介質中傳遞的形式。彈性介質中質點間存在著相互作用的彈性力。某一質點因受到擾動或外力的作用而離開平衡位置后,彈性恢復力使該質點發(fā)生振動,從而引起周圍質點的位移和振動,于是振動就在彈性介質中傳播,并伴隨有能量的傳遞。在振動所到之處應力和應變就會發(fā)生變化。彈性波理論已經比較成熟,廣泛應用于地震、地質勘探、采礦、材料的無損探傷、工程結構的抗震抗爆、巖土動力學等方面。 某一彈性介質內的彈性波在傳播到介質邊界以前,邊界的存在對彈性波的傳播沒有影響,如同在無限介質中傳播一樣,這類彈性波稱為體波。
面波勘探
體波是地球內部信息傳遞的載體。體波分為縱波(P)和橫波(S)。地震波在地下的反射和折射蘊涵著豐富的信息。