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简谐力小析

在无阻尼自由振动过程中,能量是守恒的,只存在势能和动能的相互转换,系统在初始干扰下能维持等幅振动。若存在阻尼,则阻尼力将消耗系统中的能量,使系统振幅逐渐衰

减。在强迫振动时,阻尼力也消耗系统的能量,而持续的激振力对系统不断输人能量,当输

人的能量正好可以补偿阻尼所消耗的能量时才能使系统保持稳定的等幅振动。下面就定量

分析简谐激振力做的功与阻尼力所消耗的能量之间的关系。

1)傅立叶变换

    结构振动信号的分析可以在时间域内分析,也可以在频率域内分析。对于复杂振动,时

间域的描述往往不易全面地、深刻地反映振动的特点。例如不易看出振动含有哪些频率成

分、何种频率成分占优势、各种频率的振动能量分别是多少。这就需要将振动的时间历程变

换为在频率域描述的函数。把振动波形在频率域上分解为许多谐波分量,每一个谐波分量

可由其振动幅值和相位来表示。各次谐波按其频率高低依次排列起来,这样排列的各次谐

波的总体称为频谱。动态信号中所含各次谐波幅度(振动幅值)的全体称为幅度谱或振幅

谱,它表示动态信号的幅值随频率的分布情况;各次谐波相位值的全体称为相位谱,它表示

相位移随频率的变化情况;而表达各次谐波能量(或功率)的全体称为能量谱(功率谱)。

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