固有頻率也稱為自然頻率( natural frequency)。物體做自由振動時,其位移隨時間按正弦或余弦規(guī)律變化,振動的頻率與初始條件無關,而僅與系統(tǒng)的固有特性有關(如質量、形狀、材質等),稱為固有頻率,其對應周期稱為固有周期。物體的頻率與它的硬度、質量、外形尺寸有關,當其發(fā)生形變時,彈力使其恢復。彈力主要與尺寸和硬度有關,質量影響其加速度。同樣外形時,硬度高的頻率高,質量大的頻率低。 一個系統(tǒng)的質量分布,內部的彈性以及其他的力學性質決定。
與共振頻率的區(qū)別與聯(lián)系
共振是指系統(tǒng)受到外界激勵時產生的響應表現為大幅度的振動,此時外界激勵頻率與系統(tǒng)的固有振動頻率相同或者非常接近。共振是一種現象,共振發(fā)生時的頻率稱為共振頻率。不管共振發(fā)生與否,結構的固有頻率是不變的,而只有當外界的激勵頻率接近或等于系統(tǒng)的固有頻率時,系統(tǒng)才發(fā)生共振現象。
葉片的固有頻率測定中錘擊測定和掃頻測定得到的結果有什么差別
在工程設計中,有時只需知道低階(如一、二階)固有頻率、振型以及阻尼系數,可用簡易方法測定這些參量: ①固有頻率測定 用敲擊或突然卸載使系統(tǒng)產生自由振動,記錄其衰減波形并與儀器中的時標信號比較,或將信號發(fā)生器產生的固定頻率正弦波和衰減波形輸入射線示波器,由示波器顯示的利薩如圖形求得一、二階固有頻率。
如果有激振器或振動臺,則可對系統(tǒng)進行步進頻率激振或低速掃頻激振以尋找共振頻率,在小阻尼時共振頻率近似等于固有頻率。 ②振型測定 手持木質或鋁質探針接觸被測系統(tǒng)各點,由撞擊聲音(或憑手感)測定所有不振動點的位置,即節(jié)線位置。
對水平放置的平板型系統(tǒng),可在平板上撒上砂粒,振動時砂粒將聚集到節(jié)線上,由節(jié)線分布情況即可大致判斷振型。 ③阻尼測定 可采用衰減振動法、共振法和相位法。
衰減振動法是用記錄儀記錄自由振動的衰減波形,由相鄰同向的兩次或數次的振幅的衰減率算出阻尼值;共振法是由共振時振幅和共振區(qū)頻率帶寬算出阻尼值;相位法是由共振區(qū)相位隨頻率變化關系算出阻尼值。