ارتعاش
ارتعاش، نوسان مکانیکی حول یک نقطه تعادل است.[1] ارتعاش ممکن است مانند حرکت آونگ متناوب (تکرار شونده) باشد یا مانند حرکت چرخ خودرو روی مسیر ناهموار تصادفی باشد.
| مکانیک کلاسیک |
|---|
انواع
ارتعاش آزاد: زمانی اتفاق می‌افتد که یک سیستم مکانیکی با یک ورودی ابتدایی به نوسان در می‌آید و سپس اجازه داده می‌شود تا آزادانه نوسان کند. مثالی از این نوع نوسان عقب کشیدن یک تاب و رها کردن آن است تا آزادانه نوسان کند.
یک سیستم مکانیکی در یک یا تعداد بیشتری از فرکانس‌های طبیعی خود نوسان کرده و آنقدر تضعیف می‌شود تا کاملاً متوقف شود.
ارتعاش واداشته: زمانیکه یک آشفتگی متغیر با زمان (نیرو، جابجایی یا سرعت) در سیستم مکانیکی اعمال شود اتفاق می‌افتد. این آشفتگی می‌تواند دوره‌ای تکرار شده و ورودی پایدار داشته باشد یا یک ورودی گذرا با آشفتگی کاملاً تصادفی باشد. ورودی دوره ای می‌تواند هارمونیک یا غیرهارمونیک باشد. از مثال‌های این نوع ارتعاش می‌توان به یک ماشین لباسشویی که به دلیل نامیزانی ارتعاش می‌کند اشاره کرد.
در سیستم‌های خطی فرکانس پاسخ ارتعاش حالت-پایدار ناشی از ورودی دوره ای هارمونیک مساوی است با فرکانس نیرو یا حرکت وارد شده، که در آن بزرگی پاسخ به سیستم مکانیکی بستگی دارد.
ارتعاش میرا: زمانیکه انرژی یک سیستم در حال ارتعاش توسط اصطکاک یا سایر نیروی‌های مقاوم به مرور تضعیف می‌شود، گفته می‌شود که این ارتعاش میرا است. ارتعاشات در این حالت به مرور کاهش یافته یا فرکانس و شدت آن عوض می‌شود و نهایتاً سیستم در حالت تعادل ساکن می‌شود. مثالی از این نوع ارتعاش سیستم تعلیق خودرو است که در آن ارتعاش توسط ضربه گیرها جذب می‌شود.
آزمایش ارتعاش
آزمایش ارتعاش معمولاً با اعمال یک تابع نیرو به سازه، معمولاً با نوعی شیکر یا لرزاننده انجام می‌شود. آزمایش ارتعاش برای بررسی پاسخ یک سازه یا دستگاه تحت آزمایش به یک محیط ارتعاشی تعریف شده و معین، انجام می‌شود.
برای اعمال نیروی فرکانس پایین معمولاً از لرزاننده‌های سرووهیدرولیکی (الکتریکی-هیدرولیکی) استفاده می‌شود. برای فرکانس‌های بالا از لرزاننده‌های الکترودینامیک استفاده می‌شود.
متدوال‌ترین انواع آزمایش‌های ارتعاش اعمال شده در آزمایشگاه‌ها معمولاً ارتعاشات سینوسی و تصادفی هستند.
با اینکه در حقیقت ارتعاشات در تمام محورها همزمان وارد می‌شود اما در آزمایشگاه معمولاً ارتعاشات هر محور جداگانه و تک به تک مطالعه می‌شود.
| در این جدول مودهای ارتعاشی مختلف یک تیر یک سردرگیر نشان داده شده اند. مودهای دیگری نیز وجود دارند که در آن تیر فشرده شده و کشیده می شود. | ||
| The mode shapes of a cantilevered I-beam | ||
|---|---|---|
 |
 |
 |
 |
 |
 |
جستارهای وابسته
پیوند به بیرون
 |
معنای ارتعاش را در ویکی‌واژه، واژه‌نامهٔ آزاد، ببینید. |
- Hyperphysics Educational Website, Concepts
- Nelson Publishing, Evaluation Engineering Magazine
- Structural Dynamics and Vibration Laboratory of McGill University
- Normal vibration modes of a circular membrane
- Free Excel sheets to estimate modal parameters
منابع
- "Vibration". Wikipedia. 2019-05-26.