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1.3 振动三要素
振动的三要素包括振动位移x、振动速度v和振动加速度a。位移x是指振动体偏离基准点的最大位移;速度v用来表示物体运动快慢的物理量,其在数值上等于单位时间内通过的路程,速度的单位是m/s;加速度a是描述物体速度变化快慢的物理量,加速度是速度变化量与发生这一变化所用时间的比值,加速度的单位是m/s2。
振动速度v(t)的计算公式为
振动加速度a(t)的计算公式为
工程实际应用中,常常对振动频率、振动位移的幅值、振动加速度和振动速度的幅值感兴趣,因为知道了振动频率,就可以知道是否会发生共振,还可以了解振动系统产生振动的原因;对振动位移、速度和加速度幅值的了解主要是从扰度、变形、零部件疲劳度、振动对人体的影响、对物件应力破坏、噪声效应等方面来判断振动的后果和危害程度。通常情况下,获得振动频率、角频率和周期,振动位移的幅值、有效值和平均值,振动速度的幅值、有效值和平均值,振动加速度的幅值、有效值和平均值对于工程人员更有意义。
对于正弦振动波而言,振动速度幅值vp和振动加速度幅值ap存在如式(1-11)和式(1-12)的关联,只要知道了其中任何一个量,就可推导出另外一个量。