关于简谐振动简单记述
关于简谐激励机械振动,
X=xu* EXP(jθ)=a+jb
其中Re是取复数的实步=部的一个函数,X是x(t)的单边复振幅,在已知频率的情况下,简谐振动与复振幅一一对应(为什么一一对应稍后简单解释),故可以知道可以将有关简谐振动的计算转化为复振幅的计算,
ax1+bx2→aX1+bX2
对此,求导也是可以计算的,不做举例。
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关于复振幅一一对应,
对于一个简谐振动,x = Asin(wt + θ) ,可知,一个简谐振动由,三个变量表示,A,w,θ,在复振幅里面,
X = a+jb
A = SQRT(a^2+b^2),
θ = ATAN2(1,b/a),
故,一一对应。
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根据之前的知识就可以推出下列公式
ZX = P
X = HP
H = Z^(-1)
xu = hu*Pu
θu = θp + θh
hu = 1/SQRT((K-w^2*M)^2+(wC)^2)
θh = -ATAN2(1,wc/(K-w^2*M))
hu,θu 分别是H的幅频特性和相频特性,以及还有对应的动力放大系数Rdy,频率比lambda,
这些就可以解决几乎所有的但自由度问题,以下分析几种不常见的情景。
关于伴随自由振动,
伴随自由振动是指在简谐激励的情况下,初始位置不在零点(x=0,x'=0),他伴随稳态振动存在,但是当进行稳态分析的时候一般不予考虑伴随自由振动,瞬态响应时,一般考虑。
关于阻尼,阻尼在振动这一块属于比较复杂的部分,一般采用等效阻尼来代替。非线性阻尼一般与振动的频率和振幅有关,线性阻尼一般与刚度和质量有关,所以目前基本用比例阻尼和模态阻尼来计算,之后的文章会进行分析。
关于非简谐激励下的强迫振动
非简谐力激励,一般采用频域分析法,以高数里的级数为基础,采用Fourier级数分解,同时采用双边复振幅XB+,XB-
XB+ = (XB-)*
XB+ = 1/2X
也可以使用Duhamel积分,可以计算任意激励下的瞬态响应。