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《工程振动分析与控制基础》第2章机械阻抗法第2

章机械阻抗法2.1引言2.2机械阻抗的定义2.3基本元件的机械阻抗2.4系统的机械阻抗2.5系统的稳态响应23145672.1引言

2.1引言

任何线性机械系统,在确定的激励力(输入)作用下,就会有确定的响应(输出),这说明输入、系统和输出三者之间存在确定的函数关系,这一点与电路系统存在相似性数学形式的相似,反映了物理本质上的相似规律。利用这一点,进行机-电模拟,为机械系统的分析带来了很大的方便。在这一背景下,机械阻抗法(MechanicalImpedanceMethod)就应运而生21345672.2机械阻抗的定义2.2机械阻抗的定义机械阻抗(MechanicalImpedance)是振动理论中线性定常系统的频域动态特性参量,其经典定义为简谐激励力(输入)与简谐运动响应(输出)两者的复数形式之比,其倒数称为机械导纳(MechanicalMobility),又称频响函数1.单自由度系统工程上通常将位移阻抗和位移导纳分别称作动刚度和动柔度,将速度阻抗和速度导纳分别称作阻抗和导纳,而将加速度阻抗和加速度导纳分别称作动态质量和机械惯性2.多自由度系统(1)单点激振、多点测振(2)单方向激振、不同方向测振(3)多点激振、多点测振21345672.3基本元件的机械阻抗2.3基本元件的机械阻抗机械系统的基本元件主要有三种,即质量元件(无阻尼、无弹性)、弹簧元件(无质量、无阻尼)、黏性阻尼器元件(无质量、无弹性)表2-2三种基本元件的机械阻抗和机械导纳21345672.4系统的机械阻抗2.4系统的机械阻抗机械系统的基本元件主要有三种,即质量元件(无阻尼、无弹性)、弹簧元件(无质量、无阻尼)、黏性阻尼器元件(无质量、无弹性)1.机械网络图2.系统机械阻抗的计算表2-4振动系统机械网络图实例21345672.5系统的稳态响应2.5系统的稳态响应采用机械阻抗法进行工程结构的振动分析及响应求解,首先要知道结构的简化动力学模型,在此基础上作出系统的机械网络图,根据该图判断系统的串、并联方式,分别依据串、并联系统的阻抗以及阻抗的定义来求解系统的响应。机械阻抗法不仅适用于简单的单

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