為什么用位移、速度和加速度描述振動(dòng)這一個(gè)物理量?
一類(lèi)是描述振動(dòng)的大小的量,有位移、速度和加速度。對于穩態(tài)振動(dòng),常用振動(dòng)量大小的均方根值(有效值)表達;對沖擊性振動(dòng),有時(shí)用振動(dòng)量峰值或平均值表達。另一類(lèi)是描述振動(dòng)變化率的量,有周期、頻率、頻譜或功率譜密度。振動(dòng)變化率的量對于不同的振動(dòng)有不同的關(guān)系和表述方法。振動(dòng)位移 物體振動(dòng)時(shí)相對于某一參考坐標系的位置移動(dòng),單位是米(m)。在振動(dòng)測量和分析中,常用位移級表述。位移級是位移同基準位移之比的常用對數乘以20,單位為分貝(dB)?;鶞饰灰埔话悴捎?/span>10-12米。在描述振動(dòng)機器的穩定性和隔振的效果方面,常用位移這個(gè)物理量來(lái)描述。振動(dòng)速度 物體振動(dòng)時(shí)位移的時(shí)間變化率,單位是米每秒(m/s)。在計量振動(dòng)速度時(shí)常用速度級表述。速度級是振動(dòng)速度同基準速度之比的常用對數乘以20,單位是分貝?;鶞仕俣纫幎?/span>10-9米每秒。速度級在描述振動(dòng)體的噪聲輻射時(shí)很有用。振動(dòng)加速度 物體振動(dòng)速度的時(shí)間改變率,單位為米每二次方秒(m/s2)。測定振動(dòng)對人的影響時(shí),常用重力加速度g作為單位。例如當加速度超過(guò)0.02g時(shí),振動(dòng)就會(huì )對人產(chǎn)生影響。分析和測量振動(dòng)時(shí)常用加速度級來(lái)表述。加速度級是振動(dòng)加速度同基準加速度之比的常用對數乘以20,單位為分貝?;鶞始铀俣纫幎?/span>1微米每二次方秒(μm/s2)。振動(dòng)周期 按一定時(shí)間間隔作重復變化的振動(dòng),稱(chēng)為周期振動(dòng)。在周期振動(dòng)中,振幅由最大值到最小值,再由最小值到最大值,變化一次所需要的時(shí)間稱(chēng)為周期,單位是秒(s)。變化慢的振動(dòng)常用周期表示。振動(dòng)頻率和頻譜 在單位時(shí)間(每秒)內振動(dòng)的周數稱(chēng)為頻率,單位是赫(Hz)。簡(jiǎn)諧振動(dòng)只有一個(gè)頻率,數值等于周期的倒數。非簡(jiǎn)諧的周期運動(dòng),稱(chēng)為諧振動(dòng),按傅里葉定律,振動(dòng)可以分解為不同簡(jiǎn)諧振動(dòng)的分量,最低的頻率稱(chēng)為基頻,基頻2倍的稱(chēng)二次諧波,3倍的稱(chēng)三次諧波,依此類(lèi)推,即分解為傅里葉級數的形式來(lái)描述。因此,諧振動(dòng)具有很多個(gè)頻率,周期只是基頻的倒數。這些頻率分量的振幅作為頻率的函數以圖形表示,就稱(chēng)為頻譜。