小弟只是个学生，不过也是在研究振动的领域，发表一些简单的看法，如果有错误请大神指正～
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9 f$ j; L; z B% B. i* M: k我们能够通过计算机仿真得出机构的频谱，能够知道在那些各种振型及其对应的共振频率，那么接下来的思路就是我的动力源的运动频率要避开各种振型的共振频率（对吗？）。1 _( u" ?6 u8 G9 O* p
不完全对，只能说能做到是最好，但是有很多情况真的没法避开，那么这种时候就要考虑减振了
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问题1：而机械设计时我的激励（电机）的运动曲线是我根据设计而定下来的，我明确地知道在一个周期内我的电机有t1的时间来按照曲线S1（时间-速度 曲线）加速，然后有t2的时间匀速，之后有t3的时间来按曲线s3（时间-速度 曲线）减速，然后会停止t4时间，之后进入下一个周期。周期T=t1+t2+t3+t4,如果是这样，我将如何计算我的激励（电机运动）的频率？这个频率处于频谱上的哪个位置？会不会引起振动？振动的形态是是什么样?振幅是多少？多久可以稳定下来？) I) l# _, n( w; r4 i- | c* `2 z* K
这个问题和我以前求助过老师的一个问题很像，基本就是想问几个振动之间有一段平稳的区间，那么这个振动的周期（频率）要怎么算。 这个到现在根据自己的理解，大概明白了一些，物体，结构都有自己的固有频率，这个可以理解成给他一个初始输入（譬如拿锤子敲一下），然后他会自己以一定的频率和模态进行振动，那么当一个连续振动输入到物体上的时候，如果其施力的频率和方向都和其固有频率和模态一致，那么就会叠加，然后就会放大振幅。如果从这点上考虑，就好理解一点了吧。
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v2 w3 ^+ s( t: p用心记了平时别人的讨论内容，猜想是这样，我的整个周期的运动是一个位移-时间函数，将它傅里叶分解，得出很多个cos（wnt)分量相加，然后每个cos对应一个频率，运动就等效于n个不同频率的cos激励，把这些频率放在频谱上，看哪些频率和共振频率对上了，如果有对上的，就会产生相应的共振，如果没有对上了就皆大欢喜，是这样吗？我感觉我这样的思考有漏洞。傅里叶分解出来有无数个cos 我看前面几个cos就算ok？
- o9 X: i3 M0 y/ P4 i0 h要看多少个取决于你要设计的系统主要的振动频率区间，不一定就是前面的几个，有可能是中间几个，或者后面几个。譬如说洗衣机，你也会观察到甩干的时候，起始过程振动还是挺明显的，但是转速上去以后就很平稳了，所以说在这个情况下，低频虽然有可能共振，但是不要紧，在后面长期主要的高频工作状态下平稳就好了。$ I2 E2 p( l# w0 Z
^+ w+ ~$ J' H% Y其实我想问这样一个问题，频谱分析已经出来了，我怎么确定我的机械会不会振动。
0 `* m" Q3 q) G6 K/ d4 c. p你的机械会不会振动跟频谱分析貌似关系不大吧，应该是动平衡或者别的分析来告诉你结构会不会振动。频谱分析只是告诉你在哪些频率下振动会被放大。, M) C m O6 Y
; Z. P+ k; Q8 A" u3 F问题2：如果有分析得出我的机械在振动，而这不是我想要的，我将从哪些方面上来改进使之消除，结构上优化的方向是什么，控制上优化的方向是什么？通过和同事的讨论和看一些理论书籍，隐约觉得是将振动方向的刚度（结构刚度，连接刚度）提高，使其固有频率增大，也就是在频谱上将那个频率点“移开”到其他位置，这样的思路对吗？还有没有其他的办法？至于控制上，将选择什么曲线（速度-时间曲线）来运动就会好转？sin曲线，S曲线？
' Q# O. i. _8 e机械振动的控制有好几个领域，我这里只说我知道的，毕竟我还是学生，没有工作经验，所以只能给出有限的意见。, p$ h1 @7 `" D1 l/ M' L
首先就是振动源头，给个简单例子，一些转动的机械结构，如果把动平衡做好，那么就直接把振动源排除了，就没别的什么事儿了，当然实际上肯定没那么简单，不过条件允许的话，当然是从源头排除振动最理想！
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& Q; W( |1 ^# o" J* V6 v然后就是控制其固有频率，避免共振，如果振动不可避免地存在，那么至少不要发生共振，否则振幅被放大后果不堪设想（当然在某些领域是希望共振的，譬如乐器），一般可以先从最基本的考虑，固有频率最基本的公式，(k/m)^0.5，不管模型多复杂，都可以先从这里入手，虽然不准确，但是至少能知道加大强度或者降低质量能提高固有频率，反之则降低。如果工作的频率是一个很小的区间，那么一般都可以避开。' t+ A/ a# u, }0 I4 ^( B5 r& E
2 W1 z6 O8 `5 `& M5 M- p/ r但是有很多结构是会在很多不同的频率下运行的，譬如车轮以不同的车速经过颠簸路面，发动机的转速范围等等，在共振不可避免的情况下，那么就只能减振了。而减振又涉及很多很多不同的方法，有主动，有被动，这里又是一个很大很大的研究范围。最简单的就是加个橡胶垫圈之类的把振动的动能转换成内部热能。6 v6 j1 ?; t% Y
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问题3： 我们公司的一个资深工程师（他设计出的高速高动态的机械超越行业内所有竞争对手，最终那个产品成为全球最佳产品，而其人也成为公司副总裁）说过一句话：对于机械振动，要么别惹它，要么压制住它。这句话改怎么理解。
8 u' j+ ^4 I5 |' L) K( W; u这句话我的理解就跟上面说的差不多了，能避免振动，尽量避免，避免不了就避免共振，如果还是无法避免，那么就要用各种减振的方法去压制了。$ a7 e% c7 k7 o+ S. M+ o
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$ Q" T/ f' ^5 }! L J问题4：机械运动时，位置传感器所放的位置不同，其振动也会不一样，也就是说传感器放啊A位置进行反馈控制，系统会振动，而放在B位置，也许就不会有振动，这是什么道理呢？- Y' m. c0 k* B' u) b2 v
这个就是为什么要做模态分析了，系统在不同自然频率下的振动模态是会有区别的，所以实际问题实际分析，除了知道系统的工作频率外，还要清楚其载荷的类型。8 N& t0 X2 H* g/ T
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7 W. W U! u$ b7 W$ W% o以上都是小弟个人见解，而且我还没真正出来工作过，理解肯定很片面，而且我学习也不太认真，所以还有可能会有错误理解，希望各位前辈看到什么错漏即使指正我～～ 谢谢～～! {+ C- r4 T3 T* c
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楼主: 邀约狂歌
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发表于 2015-6-6 10:49:20
