机械振动的分类

振动与冲击是自然界中广泛存在的现象。振动系统具体说是机械系统在其平衡位置附近的往复运动。冲击则是系统在瞬态或脉冲激励下的运动

机械振动的分类方法，由着眼点的不同可有不同的分类。见下表，表中未包括对冲击、波动等的分类

分类

基本特征

按产生振动的原因

自由振动

系统在去掉激励或约束之后所出现的振动。这种振动靠弹性力、惯性力和阻尼力来维持。振动的频率就是系统的固有频率。因阻尼力的存在，振动逐渐衰减，阻尼越大，衰减越快。如系统无阻尼，则称这种振动为无阻尼自由振动(这只是理想状态，实际上是不可能的)

受迫振动

外部周期性激励所激起的稳态振动。振动特征与外部激振力的大小、方向和频率有关，在简谐激振力作用下，能同时激发起以系统固有频率为振动频率的自由振动和以干扰频率为振动频率的受迫振动，其自由振动部分将逐渐消减，乃至最终消失，只剩下恒幅受迫振动部分，即稳态振动响应

自激振动

由于外部能量与系统运动相耦合形成振荡激励所产生的振动。即在非线性机械系统内，由非振荡性能量转变为振荡激励所产生的振动。当振动停止，振荡激励随之消失。振动频率接近于系统的固有频率

参激振动

激励方式是通过周期地或随机地改变系统的特性参量来实现的振动。系统中能量缓慢集聚又快速释放而形成运动量有快速变化段和慢速变化段的张弛振动为其一例

按随时间的变化

确定性系统

常参量系统

即定常系统，系统中的各个特性参量(质量、刚度、阻尼系数等)都不随时间而变，即它们不是时间的显函数。用常系数微分方程描述。简谐运动只是其一个简单的例子

变参量系统

系统中有一个特性参量随时间而变。用变系数微分方程描述

随机系统

对未来任一给定时刻，物体运动量的瞬时值均不能根据以往的运动历程预先加以确定的振动。只能以数理统计方法来描述系统的运动规律

按振动系统结构参数

线性振动

系统的惯性力、阻尼力和弹性恢复力分别与加速度、速度和位移的一次方成正比，能用常系数线性微分方程描述的振动。能运用叠加原理

非线性振动

系统的惯性力、阻尼力和弹性恢复力具有非线性特性，只能用非线性微分方程描述的振动。不能运用叠加原理

按振动系统的自由度数目

单自由度系统的振动

用一个广义坐标就能确定系统在任意瞬时位置的振动

多自由度系统的振动

用两个或两个以上广义坐标才能确定系统在任意瞬时位置的振动

连续系统的振动

需要用无穷多个广义坐标才能确定系统在任意瞬时位置的振动。通常可以简化为有限多个自由度系统振动问题来处理

按振动形式

纵向直线振动

振动体上的质点只作沿轴线方向的直线振动

无论哪种运动都具有相同的规律性。有关直线振动与定轴摆动振动系统类比见表18-3-4系统

横向直线振动

振动体上的质点只作沿垂直线方向的直线振动

弯曲振动

振动体作弯曲的振动。通常为横向振动

扭转振动

振动体垂直轴线的平面上的质点相对作绕轴线回转振动

摆动

振动体上的质点绕轴线的摆动振动

圆振动或椭圆振动

振动体上的质点作圆振动或椭圆振动