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[结构振动] 询问振动模态问题,请指教,多谢

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发表于 2009-3-5 16:02 | 显示全部楼层 |阅读模式

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如果有一个弹簧质量系统,弹簧为平面弹簧,质量块位于弹簧中心,系统的一阶振动模态
为质量块在弹簧平面内振动。
初始状态下,弹簧平面为水平面。

假设有一竖直方向外力作用在质量块上,并把质量快拉起。然后撤去外力。让质量块自由
运动。

请问:
1)质量块是做竖直方向的衰减运动,还是迅速转为水平方向的衰减运动;
2)自由衰减运动的频率是接近固有频率还是其他值?

请有熟悉或感兴趣者,指教。谢谢
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发表于 2009-3-5 21:09 | 显示全部楼层
没看懂题,请附图
发表于 2009-3-6 00:26 | 显示全部楼层
(1)我觉得先是两种情况同时存在
待竖直方向停止后,水平方向还存在一段时间
最后水平方向停止

(2)我觉得应该是接近固有频率的,因为这个外力是瞬态的
发表于 2009-3-7 09:19 | 显示全部楼层
.
      adwph提的问题很有意思,一般不会这么去考虑,也就是不会想出这么个问题。

   实际上描述的系统具有两个方向的模态,一个是面内的振动模态,还有一个是出平面或垂直振动模态,模态的一个基本概念就是正交,那么,将质量块垂直抛落显然是垂直方向的激励,基于模态间的正交,永远不会转化成水平面内振动的.. ..
发表于 2009-3-8 13:23 | 显示全部楼层
这两个方向互不影响,每方向都是独立的
 楼主| 发表于 2009-3-9 09:33 | 显示全部楼层
多谢楼上各位尤其是欧阳老师的指点,好像是明白了许多。由此想到另一个问题:

如果一个系统有面内振动模态和垂直振动模态,假设在垂直方面施加频率等于面内振动模态固有频率的振动,那么,质量块应该是做面内振动。不知道该说法是否正确。

多谢指教
发表于 2009-3-9 10:00 | 显示全部楼层
.
    不会的!

  系统共振的必要条件是对引起共振模态有能量输入,不仅仅是激励频率等于系统共振频率。

  针对所述问题,垂直方向的激励于水平振动模态是正交的,理论上所以绝对不会引起的,但由于实际上阻尼的存在或激励的垂直度,面内的振动也会有反应的... .
 楼主| 发表于 2009-3-18 10:17 | 显示全部楼层
欧阳老师,多谢答复。
按照您的意思,如果想让某一个方向的振动模态产生,必须施加与该模态下振动方向一致、且频率相同的外界振动,振动系统才会产生该方向的共振。

那么,如果有一个振动系统,有扭转模态,那是怎么回事哪?通过激振台好像不可能施加扭转振动吧?

恳请指教
发表于 2009-3-18 17:06 | 显示全部楼层
.
    你分析一下,看看激励是不是对该模态做功...
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