一、振動的分類

振動是物體圍繞平衡位置（或平均位置等）進(jìn)行的一種往復(fù)運(yùn)動的一種形式，通常用一些物理參量（如位移、速度、加速度等）隨時(shí)間變化的函數(shù)來表征振動的時(shí)間歷程。根據(jù)物體運(yùn)動的不同規(guī)律，振動可做如下分類：

（1）按產(chǎn)生振動的原因分類，有：

自由振動——當(dāng)系統(tǒng)的平衡破壞，只靠其彈性恢復(fù)力來維持的振動。振動的頻率就是系統(tǒng)的固有頻率（也稱自然頻率）。當(dāng)有阻尼時(shí)，振動逐漸衰減。

受迫振動——在激振力的持續(xù)作用下，系統(tǒng)受迫產(chǎn)生的振動。振動的特性與外部激振力的大小、方向和頻率密切相關(guān)。

自激振動——由于系統(tǒng)具有非振蕩性能源和反饋特性，從而引起一種穩(wěn)定的周期性振動。沒有外部激振力而能產(chǎn)生振動，維持振動的交變力由運(yùn)動本身產(chǎn)生或控制。振動的頻率接近系統(tǒng)的固有頻率。

（2）按振動的規(guī)律分類，有：

簡諧振動——能用一項(xiàng)正弦或余弦函數(shù)表達(dá)其運(yùn)動規(guī)律的周期性振動。振動的幅值和相位是隨時(shí)間變化的并可以預(yù)測。

非簡諧振動——不能用一項(xiàng)正弦或余弦函數(shù)表達(dá)其運(yùn)動規(guī)律的周期性振動?？捎谩爸C波分析”方法，將其分解為若干簡諧振動。

隨機(jī)振動——不能用簡單函數(shù)（如正弦函數(shù)，階躍函數(shù)，.......）或這些簡單函數(shù)的簡單組合來表達(dá)其運(yùn)動規(guī)律，而只能用統(tǒng)計(jì)方法來研究的非周期性振動。振動的瞬時(shí)幅值，事先不能**地判斷，但可用隨機(jī)過程來描述。

（3）按振動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參數(shù)的特性分類，有：

線性振動——系統(tǒng)的慣性力、阻尼力、恢復(fù)力分別與加速度、速度、位移成線性關(guān)系，能用常系數(shù)線性微分方程描述的振動，能運(yùn)用疊加原理。振動的固有頻率與其振幅無關(guān)。

非線性振動——系統(tǒng)的阻尼力或恢復(fù)力具有非線性性質(zhì)，只能用非線性微分方程描述的振動，不能運(yùn)用疊加原理。振動的固有頻率與其振幅有關(guān)。

（4）按振動系統(tǒng)的自由度數(shù)目分類，有：

單自由度系統(tǒng)的振動——確定系統(tǒng)在振動過程中任何瞬時(shí)的幾何位置只需要一個獨(dú)立的坐標(biāo)。

多自由度系統(tǒng)的振動——確定系統(tǒng)在振動過程中任何瞬時(shí)的幾何位置需要多個獨(dú)立的坐標(biāo)。

彈性體振動——確定系統(tǒng)在振動過程中任何瞬時(shí)的幾何位置需要無限多個獨(dú)立坐標(biāo)。

（5）按振動的位移特征分類，有：

扭轉(zhuǎn)振動——振動體上的質(zhì)點(diǎn)只作繞軸線的振動。

縱向振動——振動體上的質(zhì)點(diǎn)只作沿軸線方向的振動。

橫向振動（彎曲振動）——振動體上的質(zhì)點(diǎn)只作垂直軸線方向的振動

振動試驗(yàn)條件

無論何種振動都需要一定的試驗(yàn)條件，這是試驗(yàn)的重要依據(jù)之一。對任何一個振動試驗(yàn)。要求在不同試驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)其結(jié)果是一致的，不允許出現(xiàn)完全不同的結(jié)果。這就要對振動試驗(yàn)做一系列的規(guī)定，這些規(guī)定越詳細(xì)、越合理就越能保證不同地方試驗(yàn)的一致性，當(dāng)試驗(yàn)條件經(jīng)過長期實(shí)踐考核形成法定文件時(shí)，我們稱之為試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。振動試驗(yàn)條件應(yīng)包括：

（1）試驗(yàn)概述。它包括名稱、性質(zhì)和用途，并注明試驗(yàn)對象，如用于汽車、飛機(jī)、導(dǎo)彈、某種電子儀器儀表或某種電工電子元器件等；另外對試驗(yàn)對象在試驗(yàn)室中存放時(shí)有何特殊要求，如防塵、防靜電、防劃傷表面等。

（2）振動試驗(yàn)的目的。振動試驗(yàn)的目的應(yīng)是明確的，一個振動試驗(yàn)可以是一個目的，也可以是幾個目的，如評定試件的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，評定試件的性能，評定試件的動態(tài)特性，產(chǎn)品的例行試驗(yàn)，產(chǎn)品的工藝性試驗(yàn)，工藝篩選等。由于試驗(yàn)的目的是貫穿振動試驗(yàn)的主線，參試的各類人員都應(yīng)詳細(xì)了解。

（3）試驗(yàn)的邊界條件。在振動試驗(yàn)中應(yīng)考慮試件在使用時(shí)處于何種狀態(tài)，只有正確模擬邊界條件，才能保證試驗(yàn)的正確性。由于有些試件是整機(jī)產(chǎn)品的一個部件或者是從整機(jī)產(chǎn)品上取下單獨(dú)做振動試驗(yàn)的，因此，邊界條件就顯得更為重要，但也很難模擬。同時(shí)，試驗(yàn)人員在夾具設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)分析和編寫報(bào)告時(shí)都必須深入地了解邊界條件。

（4）試件方位。振動試驗(yàn)輸人通常規(guī)定為互相垂直的三個軸向，并依次進(jìn)行試驗(yàn)（也有規(guī)定兩個方向或三個方向同時(shí)輸入），當(dāng)試驗(yàn)順序很重要時(shí)，特別是有些產(chǎn)品對于某個軸較為敏感時(shí)，就應(yīng)對試驗(yàn)先后順序加以規(guī)定。一般先進(jìn)行敏感軸方向的試驗(yàn)。有的產(chǎn)品僅需兩個方向或單方向進(jìn)行振動試驗(yàn)也應(yīng)該加以明確，如對稱的試件可減少一個方向，中心對稱的試件僅進(jìn)行一個方向的試驗(yàn)，等等。

（5）輸入量級。輸入量級是試驗(yàn)條件中極其重要的部分（標(biāo)準(zhǔn)中稱為嚴(yán)酷等級），三個方向輸入量級或相同、或不相同，應(yīng)加以注明。對于正弦振動來說，要給出頻率、頻率范圍，給出振動量級（加速度、速度或位移）。若在不同頻率段有不同的振動量級要給出交越點(diǎn)。若是隨機(jī)振動。要給出功率譜形圖，即功率譜密度與頻率的關(guān)系曲線。

（6）試驗(yàn)時(shí)間。試驗(yàn)持續(xù)時(shí)間是輸入保持在規(guī)定值的時(shí)間。時(shí)間的數(shù)值取決于試驗(yàn)?zāi)康?，一般確定試件響應(yīng)特性所需要的時(shí)間，要比確定試件結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的時(shí)間短。在做隨機(jī)振動試驗(yàn)時(shí)，均衡所需的時(shí)間長，一般不計(jì)入試驗(yàn)時(shí)間。有些試驗(yàn)時(shí)間很短，均衡時(shí)間很長，這些應(yīng)考慮從試驗(yàn)量級的-6～0dB的時(shí)間，時(shí)間還比較長時(shí)就應(yīng)考慮縮短試驗(yàn)時(shí)間。一般情況下，試驗(yàn)時(shí)間應(yīng)是保持在規(guī)定量級下進(jìn)行振動試驗(yàn)的時(shí)間。

（7）加速度計(jì)位置。試驗(yàn)時(shí)應(yīng)明確輸人加速度計(jì)的安裝位置，也應(yīng)明確響應(yīng)加速度計(jì)的安裝位置。輸入加速度計(jì)的位置不同，試件所承受的實(shí)際振動可能不同。輸入加速度計(jì)一般應(yīng)固定在試件和夾具的結(jié)合面上，且盡可能靠近固定螺栓。有時(shí)考慮到振動控制儀的能力，也可固定在夾具和振動臺面之間，輸入加速度計(jì)的個數(shù)也應(yīng)給以明確。響應(yīng)加速度計(jì)的位置是根據(jù)需要而確定，但應(yīng)注意安裝加速度計(jì)處是否有足夠的空間和平面，安裝處的剛度非常重要，要防止局部出現(xiàn)的薄壁振動等。

（8）其他。各種不同類型的振動試驗(yàn)還有一些各自的要求，有的試驗(yàn)與溫度有關(guān)，有的試驗(yàn)過程中要對試件通電、通水、通氣，有的試驗(yàn)中要對試件進(jìn)行必要的性能測試，等等，這些都應(yīng)給以明確。

以上是試驗(yàn)條件中的一般內(nèi)容，而且這些條件在我國頒布的現(xiàn)行試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)中都做了明確的規(guī)定，但有些振動試驗(yàn)條件是產(chǎn)品設(shè)計(jì)部門根據(jù)產(chǎn)品的特殊性而提出的，有些試驗(yàn)條件的提出缺乏一定的科學(xué)性和依據(jù)，有些缺乏內(nèi)容甚至是必要的條件。當(dāng)然，有些振動試驗(yàn)較為簡單，并不需要上述的全部條款。