
强制振荡;受迫振动
One of the features of a forced oscillation is the energy in the oscillation.
受迫振动的特点之一是振动的能量。
Some problems of the study on forced oscillation pattern of A2B model are discussed.
讨论了A2B模型的受迫振动模式研究中的一些问题。
The limitations of such methods based on forced oscillation tests are also pointed out.
文中还指出了类似的基于受迫振荡圆柱体实验数据的预报模型存在的缺陷。
Several forced oscillation criteria are established for such systems subject to two different boundary conditions.
建立了这类系统在两类不同边界条件下强迫振动的若干判别准则。
Based on the data from forced oscillation tests of rigid cylindrical sections, many empirical tools were developed.
近年来出现的若干经验模型基于圆柱体受迫振荡实验数据。
forced oscillation(受迫振动) 是指振动系统在持续周期性外力(驱动力)作用下产生的振动现象。与自由振动不同,受迫振动的频率由外力频率决定,而非系统固有频率。其核心特征包括:
驱动力作用
系统受到外部周期性力(如电机偏心产生的力、交流电信号等)持续作用,这是维持振动的能量来源。例如,荡秋千时被人周期性推动,秋千的运动就是受迫振动。
振动频率锁定
稳态时,系统的振动频率等于驱动力的频率,与系统本身的固有频率无关。这是受迫振动最显著的特点。
振幅与相位关系
稳态振幅不仅取决于驱动力大小,还强烈依赖于驱动力频率与系统固有频率的关系。当两者接近时会发生共振,振幅急剧增大。相位差(驱动力与位移响应的时差)也随频率变化。
数学描述
典型的一维受迫振动微分方程为:
$$ mfrac{dx}{dt} + cfrac{dx}{dt} + kx = F_0 cos(omega_d t) $$
其中:
应用领域
广泛存在于工程与自然界,如:
权威参考来源:
因未搜索到可直接引用的在线资源,建议查阅以下经典教材获取严谨定义与推导:
Forced oscillation(受迫振动)是指一个振动系统在持续周期性外力驱动下的运动形式。以下是详细解释:
基本概念
当系统(如弹簧振子、单摆)受到外部周期性力(如$F(t) = F_0 cos(omega t)$)作用时,系统会以驱动力的频率$omega$振动,而非其固有频率$omega_0$。这种现象与自由振动(无外力)和阻尼振动(仅有阻力)不同。
数学表达式
典型运动方程为:
$$
mfrac{dx}{dt} + cfrac{dx}{dt} + kx = F_0cos(omega t)
$$
其中$m$为质量,$c$为阻尼系数,$k$为弹性系数。稳态解表现为振幅随$omega$变化的振动。
共振现象
当驱动力频率$omega$接近系统固有频率$omega_0 = sqrt{k/m}$时,振幅会急剧增大,称为共振。这是受迫振动最显著的特征,常见于桥梁、建筑物等工程结构的风险分析。
实际应用与风险
与自由振动的区别
| 特征| 受迫振动 | 自由振动 |
|-----------|---------------------|------------------|
| 能量来源 | 外部周期性力 | 初始能量储存 |
| 频率 | 驱动力频率$omega$ | 固有频率$omega_0$|
| 振幅稳定性| 稳态后振幅恒定 | 随时间衰减(有阻尼时) |
理解受迫振动原理对避免机械共振灾害、设计减震系统至关重要。
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