| | 振动(震动)
vibration
振动(又称振荡)是指一个状态改变的过程。即物体的往复运动。
在高中物理，可以定量研究（可以用公式法、作图法、列表法给出确定数值）的，只有四种最简单的运动：匀变速直线运动、匀速圆周运动、抛体运动和简谐振动。
复杂的运动，可以依托这四种运动，进行定性研究。
如果硬要定量研究复杂的运动，也是依托这四种运动，作近似研究的。
这四种最简单的运动中，匀变速直线运动和抛体运动是"一去不复返"的运动，运动状态（位置、速度）与时间的关系是拓朴（一一对应）的、不可重复的。
匀速圆周运动和简谐振动，站在长时间的角度看（或者说"宏观地看"），是周期性的、不断重复的。站在一个周期的时间内看（或者说"微观地看"），是拓朴的、不可重复的。因此，后两种运动，比前两种运动，复杂得多。
简谐振动可以看作匀速圆周运动沿正交（就是互相垂直）的两个方向进行分解（就是投影），其中任意一个方向的运动，都是简谐振动。由此可知，简谐振动比匀速圆周运动复杂得多。
抛体运动则可以分解为：正交的一个匀速直线运动和另一个匀变速直线运动，所以，抛体运动比匀变速直线运动复杂得多。
在匀速圆周运动作正交分解的过程中，原来大小不变的向心力，变成大小和方向都作周期性变化的回复力。简谐振动已经够复杂了。所以，振动就定量研究到简谐振动为止。
然而，通常我们遇到的振动的微观情况，都要比简谐振动复杂得多。所以，研究简谐振动过渡到研究振动、热振动等，需要洞察力、想象力和抽象思维、逻辑推理等能力。
简谐振动的特点是：1，有一个平衡位置（机械能耗尽之后，振子应该静止的唯一位置）。2，有一个大小和方向都作周期性变化的回复力的作用。3，频率单一、振幅不变。
振子就是对振动物体的抽象：忽略物体的形状和大小，用质点代替物体进行研究。这个代替振动物体的质点，就叫做振子。
振子在某一时刻所处的位置，用位移x表示。位移x就是以平衡位置为参照物（基点――基准点），得到的"振子在某一时刻所处的位置"的距离和方向。
我们对匀变速直线运动和抛体运动进行研究时，基准点选择在运动的始点。我们对匀速圆周运动和简谐振动研究时，基准点选择在圆心或平衡位置（不动的点）。
参照物本来就应该是在研究过程中保持静止（或假定为静止）的点，我们的物理思路，就是"从确定的量、不变的量出发进行研究"。
确定的量和不变的量有本质的区别，在对匀变速直线运动和抛体运动进行研究时，基准点选择在运动的始点。这是确定的量，却不一定是不变的量。特别在我们进行分段研究时，每一阶段的终点，就是下一阶段的始点。我们选择运动的始点为基准点，可以简化研究过程，这是服从于物理研究的"化繁为简"的原则，因此，不惜在不同的研究阶段，选择不同的基准点。
在研究匀速圆周运动和简谐振动时，由于宏观上的周期性和微观上的拓朴性，问题很复杂，所以不能选运动的始点，作基准点进行研究，而要选择确定而且不变的圆心或者平衡位置，作基准点进行研究，也是服从于物理研究的"化繁为简"的原则。
在简谐振动中，振幅A就是位移x的最大值，这是一个不变的量。
振子从某一状态（位置和速度）回到该状态所需要的最短时间，叫做一个周期T。振子在一个周期中的振动，叫做一个全振动。振子在一秒钟内的全振动的"次数"，叫做频率f。
周期T就是一次全振动的时间，频率f是一秒钟内全振动的次数，所以，Tf＝1（四式等价的公式1）
圆频率ω（读作[oumiga]）是一秒钟对应的圆心角。一次全振动对应的圆心角就是2π（即360度）。这是借用了匀速圆周运动的概念。在匀速圆周运动中，ω叫做角速度。当匀速圆周运动正交分解为简谐振动时，角速度就转化为圆频率。（也有人把圆频率叫做角频率的）
显然，ω＝2πf（四式等价的公式3），（每秒全振动次数对应的角度）
ωT＝2π（四式等价的公式2）（每个全振动对应的角度）
最后，定义每分钟全振动的次数为"转速n"，显然，n＝60f（四式等价的公式4）
T、f、ω、n这四个量中，知道一个，其它三个就是已知的，所以这四个互相转化的公式，叫做"四式等价"。
只要物体作周期性的往复运动，就是振动。比如拍皮球，其v－t图对应于电工学中的锯齿波，所以也是振动。有人说："拍皮球没有平衡位置，或者平衡位置不在运动的对称中心，所以不能算振动"。这样说的人，电工学肯定没有学好。
有一个数学分枝，叫做富立叶积分，它可以把任何振动，分解为若干个简谐振动。这些简谐振动的频率，就是原始振动的整数倍，原始振动的主频率（基音），就是这些简谐振动的最小频率。
其它倍频（泛音），振幅都比基音小得多。所以，这就构成非简谐振动的"音品"的概念。
人耳分辨发声体的过程，就是自发地、自动化地、本能地使用富立叶积分的过程，非常巧妙。
由于声音的频率由声源决定，所以，无论声波如何传播到我们的耳朵，我们照样准确地辩认出发声体的特色。
从广义上说振动是指描述系统状态的参量（如位移、电压）在其基准值上下交替变化的过程。狭义的指机械振动，即力学系统中的振动。电磁振动习惯上称为振荡。力学系统能维持振动，必须具有弹性和惯性。由于弹性，系统偏离其平衡位置时，会产生回复力，促使系统返回原来位置；由于惯性，系统在返回平衡位置的过程中积累了动能，从而使系统越过平衡位置向另一侧运动。正是由于弹性和惯性的相互影响，才造成系统的振动。按系统运动自由度分，有单自由度系统振动（如钟摆的振动）和多自由度系统振动。有限多自由度系统与离散系统相对应，其振动由常微分方程描述；无限多自由度系统与连续系统（如杆、梁、板、壳等）相对应，其振动由偏微分方程描述。方程中不显含时间的系统称自治系统；显含时间的称非自治系统。按系统受力情况分，有自由振动、衰减振动和受迫振动。按弹性力和阻尼力性质分，有线性振动和非线性振动。振动又可分为确定性振动和随机振动，后者无确定性规律，如车辆行进中的颠簸。振动是自然界和工程界常见的现象。振动的消极方面是：影响仪器设备功能，降低机械设备的工作精度，加剧构件磨损，甚至引起结构疲劳破坏；振动的积极方面是：有许多需利用振动的设备和工艺（如振动传输、振动研磨、振动沉桩等）。振动分析的基本任务是讨论系统的激励（即输入，指系统的外来扰动，又称干扰）、响应（即输出，指系统受激励后的反应）和系统动态特性（或物理参数）三者之间的关系。20世纪60年代以后，计算机和振动测试技术的重大进展，为综合利用分析、实验和计算方法解决振动问题开拓了广阔的前景。
机械振动是物体(或物体的一部分)在平衡位置（物体静止时的位置）附近作的往复运动。可分为 自由振动、 受迫振动。又可分为 无阻尼振动与 阻尼振动。
常见的简谐运动有弹簧振子模型、单摆模型等。
振动在机械行业中的应用:
振动在机械中的应用非常普遍,例如在振动筛分行业中基本原理系借电机轴上下端所安装的重锤（不平蘅重锤），将电机的旋转运动转变为水平、垂直、倾斜的三次元运动，再把这个运动传达给筛面。若改变上下部的重锤的相位角可改变原料的行进方向。 | | zhendong
振动
vibration
物体经过它的平衡位置所作的往复运动或某个物理量在其平均值（或平衡值）附近的来回变动。
概述 振动是自然界最普遍的现象之一。大至宇宙，小至亚原子粒子，无不存在振动。各种形式的物理现象，包括声、光、热等都包含振动。人们生活中也离不开振动：心脏的搏动、耳膜和声带的振动，都是人体不可缺少的功能；人的视觉靠光的刺激，而光本质上也是一种电磁振动；生活中不能没有声音和音乐，而声音的产生、传播和接收都离不开振动。在工程技术领域中，振动现象也比比皆是。例如，桥梁和建筑物在阵风或地震激励下的振动，飞机和船舶在航行中的振动，机床和刀具在加工时的振动，各种动力机械的振动，控制系统中的自激振动，等等。
在许多情况下，振动被认为是消极因素。例如，振动会影响精密仪器设备的功能，降低加工精度和光洁度，另剧构件的疲劳和磨损，从而缩短机器和结构物的使用寿命。振动还可能引起结构的大变形破坏，有的桥梁曾因振动而坍毁；飞机机翼的颤振、机轮的抖振往往造成事故；车船和机舱的振动会劣化乘载条件；强烈的振动噪声会形成严重的公害。
然而，振动也有它积极的一面。例如，振动是通信、广播、电视、雷达等工作的基础。50年代以来，陆续出现许多利用振动的生产装备和工艺。 例如， 振动传输、振动筛选、振动研磨、振动抛光、振动沉桩、振动消除内应力等等。它们极大地改善了劳动条件，成十、百倍地提高劳动生产率。可以预期，随着生产实践和科学研究的不断进展，振动的利用还会与日俱增。
各个不同领域中的振动现象虽然各具特色，但往往有着相似的数学力学描述。正是在这种共性的基础上，有可能建立某种统一的理论来处理各种振动问题。振动学就是这样一门基础学科，它借助于数学、物理、实验和计算技术，探讨各种振动现象的机理，阐明振动的基本规律，以便克服振动的消极因素,利用其积极因素,为合理解决实践中遇到的各种振动问题提供理论依据。
振动系统分类 机械振动是指机械系统（即力学系统）中的振动。任何力学系统，只要它具有弹性和惯性，都可能发生振动。这种力学系统称为振动系统。振动系统可分为两大类，离散系统和连续系统。连续系统具有连续分布的参量，但可通过集中参量法化为离散系统。
按自由度划分，振动系统可分类为有限多自由度系统和无限多自由度系统。前者与离散系统相对应，后者与连续系统相对应。
离散系统由集中参量元件组成。力学系统中的集中参量元件有三种：质量、弹簧和阻尼器。它们都是理想化的力学模型。质量(包括转动惯量)是只具有惯性的力学模型。弹簧是不计本身质量，只具有弹性的“模型”；弹性力和形变一次方成正比的弹簧，称为线性弹簧。阻尼器模型既不具有惯性，也不具有弹性。它是耗能元件，在运动时产生阻力；阻力与速度一次方成正比的阻尼器，称为线性阻尼器。
离散系统在工程上有广泛的代表性。例如，固定在混凝土基础上的精密机床,基础下面还铺有弹性衬垫(图1铺有弹性衬垫的机床混凝土地基)。进行隔振分析时，需要考察机床和基础的整体振动。这时，考虑到机床和基础的弹性远比衬垫小得多，故可略去其弹性而把它们视为集中质量；另一方面，衬垫的质量远比机床和基础的质量小得多，可以略去，而把衬垫看作弹簧；而衬垫本身的内摩擦以及基础和周围约束之间的摩擦起着阻尼的作用，可以把它们合在一起看作是一个阻尼器。因而，在隔振分析中,这一系统可简化为离散系统（图2简化成离散系统）。 当然， 在分析机床本身的振动或机床、工件、 刀具系统的 | | - : concussion, shake, bonncing, beta vibration, vibrate
- n.: shakeup, vibrating movement or sensation, wave, vibratory motion, vibration, vibrating, vibrancy, vibes, oscillation, libration, jitter, vibrato, collision, chattering, buffeting
- v.: quiver, panting, oscillate, shake
- adj.: vibrant
- vi.: rattle, pendulate, chatter
- pref.: vibra-
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摇动
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