基本概念介绍--简谐振动

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车桥耦合运动：列车通过桥梁时将引起桥梁结构的振动,而桥梁的振动又反过来影响车辆的振动,这种相互作用、相互影响的问题就是车辆与桥梁之间振动耦合的问题。

macauor

非线性随机振动（Nonlinear Stochastic Vibration）可以分成两大部分理解其概念

1. 非线性是系统的函数而言，函数为系统的变量(如位移，速度)的非线性函数。


2. 随机是系统的激励而言，激励是不确定的由统计指标来描述的激励，可以是外部激励也可以是内部激励(与位移，速度有关的激励)

其与确定性的问题组成了非线性振动学科，并且一些方法也是由确定性问题的方法发展而来，如等效线性化法阿(Equivalent Linearization Method)和摄动法(Perturbation Method).

macauor

原帖由 一九零零 于 2006-11-19 20:12 发表
在弹性力学里，两个平行面和垂直于这两个平行面的柱面所围成的物体，称为平板，或者简称为板

问问楼主壳和板如何区别？

macauor

As far as FEM is concerned, four scholars should be mentioned by alphabetical order:

John H. Argyris
Ray W. Clough
M. J. Turner
O. C. Zienkeiwicz

1. Argyris JH. Energy Theorems and Structural Analysis. Butterworths: Washington, DC.

2. Clough RW. The finite element method in plane stress analysis. Proceedings of the Second ASCE Conference
    on Electronic Computation, Pittsburgh, PA, 1960.

3. Turner MJ, Clough RW, Martin HC, Topp L. Stiffness and deflection analysis of complex structures. Journal
    of Aeronautical Sciences 1956; 23.

4. Zienkiewicz OC. The Finite Element Method (3rd edn). McGraw-Hill: New York, 1977.

macauor

Furthermore, the most important difference between FEM and FDM is:

Finite Element Method is employed to approximate the solution of the focused equation.

on the other hand, Finite Differential Method is applied to approximate the focused equation.

hehepei

机械振动的特点：

　　①有一个确定的平衡位置，在这位置上振动物体在振动方向上所受合外力为零，（在其它方向上合外力可以不为零）如一放置在水中的木块，用力将其压入水中—定深度后撤掉外力，木块在水中就会作机械振动，其上下振动的平衡位置就是最终当它静止时漂浮在水面上的位置．又如拍皮球、打排球，尽管它们都是往复运动，但它们在运动过程中都没有平衡位置，所以不能看作是机械振动。

　　②机械振动具有往复性、周期性，这是振动的最大的特点。

lits

柔性多体系统碰撞动力学是一门多学科交叉的边缘性新学科，其理论体系涉及到多刚体系统动力学、结构动力学、固体接触力学等三大领域。
目前，该问题的难点和热点集中在“系统柔性的描述”和“碰撞模型的建立”两个方面。对每个方面，现有的处理方法如下：

系统柔性的描述
波动方程    仅限于简单规则的几何结构
模态法       便于工程应用，但由于柔性多体系统变结构的特性存在模态时变的问题
有限元       结构动力学中的经典方法，要解决刚体位移的问题，对大型多体系统计算量大

碰撞模型的建立
动量平衡法    延用多刚体系统碰撞动力学的方法，需要确定恢复系数，认为碰撞是一个瞬时过程
拉氏乘子法    将碰撞视为单面约束，分段积分系统动力学方程
等效弹簧-阻尼模型    基于Hertz接触定律的物理模型，有实验验证，程序实现方便，但接触对类型尚不完善
此外，摩擦的处理也是研究的难点之一，关键在于摩擦的机理不明、数值计算困难

综上，柔性多体系统碰撞动力学是一门非线性很强的学科，其理论体系尚不完善，却已拥有广泛的应用背景。
ADAMS、RecurDyn等都提供了一些计算此类问题的功能，但其理论的正确性和计算结果的可靠性有待考查。
望行家补充！

ewyg

统计能量法SEA是60年代初期为模拟大型结构的振动噪声而提出的，该方法以统计物理学的原理为基础，将复杂结构分解成一系列子系统，以每一子系统内的能量作为基本变量，方程表示的是子系统间的能量传递，可以较好地描述各个子系统的平均振动声学特征。该法参数较少，方程简单易解。

统计能量法认为，一个机械系统或流体系统都可以借助一系列的子结构来构成系统分析模型，其中每个子结构(机械的或流体的)都是包含许多模态的振荡器。在建立统计能量分析模型时，有以下普遍的基本假设：
1. 在模型的各子结构之间的耦合是线性的、守恒的耦合，即这些耦合都是弹性耦合、惯性耦合或回转力耦合，不存在非保守性质的耦合特征。
2. 能量是在所研究的频带内各个具有共振频率的子结构之间流动的。
3. 系统所受的力为互不相关的宽带随机激励，这些随机激励在统计上是独立的，所以，它们具有模态非相干性，并可以应用能量的线性相加原理。
4. 在给定的子结构中，给定频带内所有共振模态之间能量等分。
5. 互易性原理适用于不同的子结构间。
6.任两个子结构间的能量流与振动时耦合的子结构间的实际能量差成正比。

在应用统计能量分析法来预测结构噪声的噪声级时,最主要问题是需要输入正确的初始数据。用统计能量分析法来分析耦合的复杂结构元件和声学系统的结构问题，在很大程度上取决于对三个参数准确的估算，即(1)单个子系统的模态密度；(2)单个子系统的内部损耗因子(阻尼)；(3)各个子系统间的耦合损耗因子(耦合程度)。研究统计能量分析法求解结构声问题，就在于对这三个参数的准确把握.

由于统计能量分析所有参数都是其子系统时、空频域的平均统计量，所以，分析结果不可能像有限元法那样得到某一特定位置处的响应结果。也就是说，统计能量分析不能预测系统中某局部位置的精确响应，但可能从统计的意义上预测整个子结构的平均响应。它是一种能预测复杂系统对高频宽带随机激励响应的实用分析方法。

Tongkong

设r和s代表某些泛函(或者是"特征值",或者是"名义值"),或某一结构的抗力函数和荷载函数的概率密度.习惯上把比值:L=r/s称为该结构的荷载系数.

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模态分析：模态是机械结构的固有振动特性，每一个模态具有特定的固有频率、阻尼比和模态振型。这些模态参数可以由计算或试验分析取得，这样一个计算或试验分析过程称为模态分析。这个分析过程如果是由有限元计算的方法取得的，则称为计算模记分析；如果通过试验将采集的系统输入与输出信号经过参数识别获得模态参数，称为试验模态分析。

loren_xia

　　为了防止量级超过限制的目标谱，可以采用凹槽限制作进一步控制！

rodge

棘轮效应：
        棘轮效应是指金属材料或结构承受一个一次载荷并叠加循环载荷时所产生的渐进变形，是在应力控制循环加载下二次变形的累积它是工程实际中需要考虑的一个重要问题.
        材料在循环加载时，由于平均应力的存在，导致塑性应变沿平均应力方向积累，这种应变积累称为棘轮应变或棘轮效应(ratcheting)。棘轮应变的积累可能导致疲劳寿命的减少，或超过变形的限制而使结构不能正常工作。由于一次载荷大小的不同，应变经过一个快速初始棘轮应变累积后，将可能出现安定或渐进棘轮效应2种情况。根据应力状态的不同，棘轮效应可分为单轴棘轮效应和多轴棘轮效应.单轴棘轮效应是指在平均应力方向上产生的循环塑性应变累积，应力应变滞环的不封闭性是产生单轴棘轮效应的直接原因。多轴棘轮效应是指材料在承受多轴载荷作用下产生的棘轮效应，产生棘轮效应的方向可以是一个方向，也可能是多个方向，这不仅和平均应力有关，也和加载的路径有关。

wangui230

职业：销售
年龄：27
性别：男
来自：湖南
毕业院校：湖南大学(电气控制自动化专业)
工作单位：上海北智传感技术有限公司
行业：加速度传感器
本工主要从事加速度传感器的生产和销售,也可根据客户需求定制传感器.可以给客户做方案以及各种有关传感器和二次仪表的咨询.
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hataili

    齿轮传动是目前最重要而且应用最为广泛的机械传动。由于齿轮具有结构
紧凑、效率高、寿命长、工作可靠和维修方便等特点，所以在运动和动力的传
递以及变速等方面得到了普遍应用。

    齿轮传动在具有这诸多优点的同时，也有明显的缺点。由于其特有的啮合
传力方式造成两个突出问题：一是振动、噪声较其它传动方式大；二是当其制
造工艺、材质、热处理、装配等因素未能达到理想状态时，常成为诱发机器故
障的重要因素。

    齿轮传动系统作为一种弹性的机械系统，在动态激励作用下必然会产生动
态响应，主要包括轮齿动态啮合力和轮齿激励在系统中的传递以及齿轮传动系
统中各零部件和箱体结构的动态响应等。同其它的机械系统一样，齿轮传动系
统动力学也是研究激励、系统、响应三者和关系问题，即如何确定系统的动态
激励、建立合理的系统模型以及求解并分析系统的动态响应，是目前相当重要
的课题。

[ 本帖最后由 hataili 于 2007-2-8 12:41 编辑 ]

sxxzxy

THD和N
THD＋N是音响设备和放大元器件性能好坏的一个常用指标，是指两类听众不需要的信息：THD和N。
　　THD(Total Harmonic Distortion)中译为总谐波失真，N则是英文噪声Noise的词头。
　　理想的单频正弦交流电只有一个频率成分：基波。如果正弦波形不理想，或者干脆就是三角形波或方波，那么从理论分析可以证明，这时的频率成分除了基波f0外，还有2f0，3f0…nf的多种频率、不同强度的频率分量存在。这些频率分量就叫谐波，3f0，5f0…叫奇次谐波，2f0，4f0…叫偶次谐波，其它的频率分量则不存在。而且有趣的是只要用与f成比例的这些频率分量进行不同组合，就可以获得同一周期的各种波形来。声音的谐波不同，音色就不同，如小提琴的C调1与钢琴的C调1，给人的听感完全不同，但它们的周期和基波是相同的，只是谐波成分不同。
　　总谐波失真THD是指设备或元件工作时产生的总的谐波失真量。理想的放大器输入一个单频正弦信号，输出仍应是这个形状。但实际放大后，波形总有些不同，即产生失真，频率成分里出现了谐波分量。
　　放大器对输入信号进行放大时，由于组成放大器晶体管或电子管等都不是绝对线性的，放大后的波形总有失真，产生各种谐波分量。在数模转换器里，由于电阻网络的误差、基准电流的抖动以及电容等等各种因素，使变换出的正弦波，含有谐波失真。所以，用THD这一指标就可以表示出放大器和数模转换设备在保真度方面的优劣。THD为零就是理想的高保真设备；THD越大，声音的失真就越大。请注意，THD是在有输出信号时才出现的失真，没有输入信号也就不存在THD。
　　N指设备最终输出信号中混入的噪声，表现为嘶嘶的电流声和嗡嗡的交流声等无用的信号。理论上器件必然存在着噪声，工艺结构及元件器制作质量也会引起人为噪声。
　　电阻热噪声是一种最普遍的噪声，所谓电阻就是材料分子运动引起的对载流子的阻碍作用。温度上升分子的不规则运动加剧，载流子流通不畅，电阻值就上升。从微观看分子的运动有多有少，有快有慢，每个瞬时都不同，是一种随机运动。所以，实际电阻值是在这个阻值的附近不断变化着。当一电流流过某电阻时，实际上电流也是在额定电流值的附近不断地变化着，所以听起来就有嘶嘶的电流声。晶体管，场效应管和电子管的导电粒子，随机变化的因素更多，噪声比电阻更大。
　　另外一类噪声是因为器件材料的结构疏松，杂质较多和电路走线不合理引起信号感应或轻微的自激等等造成的。优质的设备这种人为噪声被控制得非常低，采用优质元件，高纯铜，银焊锡等等的措施就是把这类人为噪声降下来。
　　理论上就存在的噪声是没法消除的，只能在电路安排上让这类噪声在最终输出时影响小些。例如，噪声小的优质电阻或晶体管应该用在最前级。因为前级的噪声会被逐级放大，比起后级噪声的作用要大几十倍甚至几千、几万倍。
　　对一般用户来说THD和N如何测量和比较也许比懂得如何降低THD和N更为实用。
　　设备一般不单独给出噪声N的指标。相对于THD而言N比较小，而且用户可以直接用耳朵试听来衡量出现的噪声量是否能容忍。一般介绍都说把音量电位器开到最大，在距音箱半米处听不到噪声即可。这不太够，应该把音量电位器从小调至最大，整个过程都听不出噪声才行。不仅要听转动过程中是否有摩擦噪声，还要在不同音量位置上停下来听噪声情况。有些机子在音量最大、最小时噪声都很低，而取中等音量反而较大，须留心。
　　THD必须用仪器并加入已知信号的情况下测量，通常测量有三种方法：
　　1?用双踪示波器比较波形。将标准的正弦输入信号和设备输出的正弦信号，同时接入双踪示波器进行比较，读出若干个点的误差，代入特定的公式计算。此方法的优点是设备普通，测出的是纯THD不包含N。缺点是精度不高，不说示波器本身也有失真，光是用目测两个波形的差别，最多也就能读到1/10格而已。现在的音响设备THD已很小，此法难测出。
　　2?滤波方法测THD＋N。由专门的仪器产生一个单频正弦交流电送入被测放大器，放大器的输出再接回测量仪器。仪器用一个带阻滤波器把原来的频率成分，即基波吸收掉，最后测出剩下的能量。测出的就是THD＋N的值。原理并不复杂，要求吸收回路频率要跟踪时，阶次要高些，测量精度可高达0?001％以上。
　　3   频谱分析方法。将输出的频谱分量与输入的频谱比较，多出的部分就是THD＋N。这种方法可以看出那些频率上有谐波失真、失真量有多大，不仅可以精确地算出谐波分量的总能量，还可以用于指导设计，有的放矢地克服这些谐波分量。随着计算机辅助测量技术的推广，这种方法愈来愈被看好。
　　THD与输入信号的频率和幅度有密切关系，读指标时一定要同时了解测试状态。严格的THD＋N特性为二幅曲线：THD＋N与频率变化的关系，即输入不同单频正弦信号时的THD＋N；THD＋N与输出幅度变化的关系，即在某一单频，常常是1kHz，输入时，输出幅度从额定输出幅度0dBFS到足够小输出时的不同值。显见，输出幅度接近0dBFS时，THD＋N剧速上升，而高频时，总谐波失真也明显增加。从这里也可以看到，要追求高保真音频，放大器的频宽应远高过20kHz，这样20Hz到20kHz可听频段中的谐波失真可小些。功放留下的动态余量大一些，别工作在满载状态，实际声音中的THD＋N就小得多。
　　如果指标上只给出一个THD＋N的值，那么测试条件应该是1kHz信号，0dBFS输出。要藏猫腻的话，只要让输出减小一些，THD＋N就会下降很多。