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[线性振动] 外力频率等于系统固有频率时不一定发生共振

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发表于 2013-1-27 15:24 | 显示全部楼层 |阅读模式

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本帖最后由 玉林 于 2013-1-27 15:27 编辑

我们知道,当外力频率等于系统固有频率时,系统可能会发生共振。我们要做的是,什么时候可能不会发生共振。参考文献 胡海岩等《多自由度结构固有振动理论》。因为公式不好输入,下面开始上图。
1.png
特征值和特征向量
>> [c,d]=eig(K11,M)
c =
   -0.2272    0.6035   -0.2901
   -0.5656    0.1745    0.8060
   -0.7595   -0.4910   -0.4266
d =
    0.2554         0         0
         0    1.3554         0
         0         0    2.8892
频率w=sqrt(d)/2/pi
w=
    0.0804         0         0
         0    0.1853         0
         0         0    0.2705
以第三阶为例,第三阶固有频率为0.27.假设外力向量为f=[1,1,1.20993],外力向量与第三阶振型正交。下面是三个点的频响曲线
7.png 6.png 5.png

如果外力向量和第三阶振型不正交,假设f=[1,1,1]其结果为
4.png 3.png 2.png

对比上面两组图,可以发现,在第三阶固有频率0.27时,共振峰没有了。
下面改变激励向量,查看不同激励下的响应,使外力向量的第三项为1:0.01:1.5
10.png 9.png 8.png
几个问题:
11.png


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发表于 2013-1-27 19:17 | 显示全部楼层
固有频率至于M K 有关,而共振频率则同M C K 相关,所以外力皮女郎等于固有频率的时候不一定发生共振。
 楼主| 发表于 2013-1-27 19:35 | 显示全部楼层

你没看懂我写的东西。我这里面没有阻尼。
发表于 2013-1-27 23:06 | 显示全部楼层
玉林 发表于 2013-1-27 19:35
你没看懂我写的东西。我这里面没有阻尼。

那你能用简单的几句话介绍下么?
发表于 2013-1-28 20:12 | 显示全部楼层
.
    共振的必要条件是激励频率靠近系统某固有频率,充分条件是激励对该固有频率对应的固有振型做功...

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发表于 2013-1-29 01:00 | 显示全部楼层
lz说的是对的,但是这种完美正交的现象应该不多,多少有些耦合就能振动。我最近测试发现,某些模态振动,一旦外加力量足够大,引起振动的弱刚度区变为自由区,呈现为与外力频谱相同的强迫振动,结构自身特点变得不明显,好像是已经抖散架了似的。
发表于 2013-1-29 15:02 | 显示全部楼层
楼主提出:“当外力频率等于系统固有频率时,系统可能会发生共振。我们要做的是,什么时候可能不会发生共振。”
我这里可以给你两个例子,当外力激励频率与系统固有频率相同时,不发生共振的情况:
1、激振作用点在该阶振型的节点。
2、激振力的方向与振型方向不在同一个平面上,相互垂直。

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更全面,更提炼。  发表于 2013-2-2 02:44
赞成: 5
  发表于 2013-1-31 18:00
赞成: 5
直接明了  发表于 2013-1-30 17:03
赞成: 0
嗯嗯  发表于 2013-1-29 19:39

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 楼主| 发表于 2013-1-29 17:38 | 显示全部楼层
wanyeqing2003 发表于 2013-1-29 15:02
楼主提出:“当外力频率等于系统固有频率时,系统可能会发生共振。我们要做的是,什么时候可能不会发生共振 ...

欧阳老师说的对,共振的必要条件是激励频率靠近系统某固有频率,充分条件是激励对该固有频率对应的固有振型做功...
发表于 2013-1-29 17:49 | 显示全部楼层
玉林 发表于 2013-1-29 17:38
欧阳老师说的对,共振的必要条件是激励频率靠近系统某固有频率,充分条件是激励对该固有频率对应的固有振 ...

哈哈,该会员是回复错了位置,还是没有怎么理解我的意思。
欧阳老师提出的是一个广义概念。
我这里说的是几个具体实例。
好像不矛盾的嘢。

如果不赞同这两个例子的,欢迎指正。
发表于 2013-1-29 17:51 | 显示全部楼层
还有,刚刚我和一个同事讨论这个问题,他说“计算错误也会出现这个问题。”
 楼主| 发表于 2013-1-29 20:18 | 显示全部楼层
wanyeqing2003 发表于 2013-1-29 17:51
还有,刚刚我和一个同事讨论这个问题,他说“计算错误也会出现这个问题。”

你说的例子是个特例。你想,激振作用点在该阶振型的节点。那么激振力向量与该阶模态的振型向量是正交的。所谓节点,就是该振型在节点处为零,那么激振力对此模态也不做功。当然,呵呵,如果计算错误,那么可以出现很多问题。很多。

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发表于 2013-1-30 08:40 | 显示全部楼层
我想楼上这位兄弟水平一定很高!也一定非常年轻!
如果再过十年来看这些帖子,你就可能会对你现在的说法有不同的感受了。

我非常希望你在学术上,或者在专业讨论上有更多你自己的观点和看法。
在学术思想上,或是在技术发展方面,百花齐放应该是件好事。

一味的跟随或者附和,对你自身的发展并不一定有利。
发表于 2013-1-31 09:10 | 显示全部楼层
共振需要满足三个条件:激励频率接近固有频率,激励振型和对应结构振型相似,激励量级足够大。
发表于 2013-1-31 22:58 | 显示全部楼层
本帖最后由 wanyeqing2003 于 2013-1-31 23:00 编辑
贺源 发表于 2013-1-31 09:10
共振需要满足三个条件:激励频率接近固有频率,激励振型和对应结构振型相似,激励量级足够大。

三个条件我赞同两个。
第一个和最后一个。
中间的“激励振型和对应结构振型相似”,不太赞同。
个人感觉“激励振型”的提法不合适。

非常感谢贺源的鼓励
发表于 2013-2-26 15:45 | 显示全部楼层
欧阳中华 发表于 2013-1-28 20:12
.
    共振的必要条件是激励频率靠近系统某固有频率,充分条件是激励对该固有频率对应的固有振型做功...

我想我在教科书上一定看不到这样经典的话,谢谢
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