力学与现代工程技术-2-力学与振动

《力学与现代工程技术-2-力学与振动》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、GeneratedbyFoxitPDFCreator©FoxitSoftwarehttp://www.foxitsoftware.comForevaluationonly.http://me.ustb.edu.cn/力学与现代工程技术——力学与振动SME.USTB北京科技大学机械工程学院臧勇2010-6-3北京科技大学机械工程学院SchoolofMechanicalEngineering，UniversityofScience&Technology，Beijing2010-6-31GeneratedbyFoxitPDFCreator©FoxitSoftware

2、http://www.foxitsoftware.comForevaluationonly.力学与振动力学与振动SME.USTB内容提纲引子1振动的研究历史2振动的分类3有害振动的防范4振动的利用2010-6-32GeneratedbyFoxitPDFCreator©FoxitSoftwarehttp://www.foxitsoftware.comForevaluationonly.引子：夜半钟声怎么到客船引子：夜半钟声怎么到客船SME.USTB月落乌啼霜满天，江枫渔火对愁眠。姑苏城外寒山寺，夜半钟声到客船。n声音在白天和晚上传播有什么不同？n为什么有时候战场

3、近在咫尺却听不到炮火声？2010-6-33GeneratedbyFoxitPDFCreator©FoxitSoftwarehttp://www.foxitsoftware.comForevaluationonly.引子：夜半钟声怎么到客船引子：夜半钟声怎么到客船SME.USTB精确声速：c=331.45+.061tn白天靠近地表的空气温度比较高，夜晚地面附近空气比高空空气温度要低。所以白天高空的声速要比地面慢，晚上则是地面的声速比高空慢。n当光通过两种不同介质界面时要产生折射现象。n同样，因为夜晚高空空气声速快、地面声速慢，空中的声音也会发生折射，传播线路不再

4、是直线，而发生弯曲向下转，如图所示，这样声音可以传得更远，甚至有“夜半隔山钟”。n白天声音就会传向高空，因此在战争中，常有哑声区，虽然战场近在咫尺却听不到炮火声。2010-6-34GeneratedbyFoxitPDFCreator©FoxitSoftwarehttp://www.foxitsoftware.comForevaluationonly.11振动的研究历史振动的研究历史SME.USTB1.1振动力学的萌芽——振动现象及物理基础n振动现象Ø公元前6世纪，毕达哥拉斯发现较短的弦发出较高的音，将弦长缩短一半可发出高一音阶的音符Ø战国时期的古人已定量地总结

5、出弦线发音与长度的关系，将基音弦长分为三等份，减去或增加一份可确定相隔五度音程的各个音；Ø公元前6世纪的《旧约▲约书亚记》记载了共振现象，耶利哥城在以色列人的齐声呐喊中突然塌陷；Ø1638年伽利略在其名著《两门新科学的对话》中明确弦线振动频率与其长度、密度和张力的关系；Ø1687年牛顿考察了单摆在有阻尼介质中的运动。认为，弦线振动是无穷多自由度连续系统的振动，单摆摆动是单自由度离散系统的振动，振幅不大时都可认为是线性的。2010-6-35GeneratedbyFoxitPDFCreator©FoxitSoftwarehttp://www.foxitsoftwa

6、re.comForevaluationonly.11振动的研究历史振动的研究历史SME.USTBn物理基础Ø1678年Hooke提出弹性定律，建立了弹性体变形与恢复力间的线性关系，引入了振动系统的基本组成部分——弹簧。Ø1678年，NewtonØ在《自然哲学之数学原理》中建立了运动变化与受力间的关系，使振动问题的动力学研究成为可能。Ø他也定义了振动系统的另一基本组成部分——质量；Ø假设了介质阻力与速度及速度平方成正比；形成阻尼概念的雏形。2010-6-36GeneratedbyFoxitPDFCreator©FoxitSoftwarehttp://www.fo

7、xitsoftware.comForevaluationonly.11振动的研究历史振动的研究历史SME.USTB1.2线性振动理论——数学工具的引入n离散系统振动理论Ø1727年约翰▲伯努利研究无重量弹性弦上等距分布等质量质点时，建立无阻尼自由振动系统模型并解出解析解。.Ø1739年欧拉研究了无阻尼简谐受迫振动，从理论上解释了共振现象。Ø1747年欧拉在研究空气中声传播时也建立了等刚度弹簧联结等质量质点的模型，欧拉不仅列出运动微分方程并求出精确解，而且发现系统的振动是各简谐振动振型的叠加，特定振型的出现取决于初始条件。Ø1762年拉格朗日建立了离散系统振动的

8、一般理论。Ø1873年瑞利发现了振动系