受迫振盪(forced oscillation) 受迫振動是簡諧振子或相當的力學系統在外界 周期驅動力作用下產生的一種振動。
基本介紹
- 中文名：受迫振盪
- 外文名：forced oscillation
- 別稱：簡譜振盪
- 學科：物理學
簡介,詳細信息,
簡介
受迫振動與自 由振動相反，自由振動只是將系統自其平衡位置移 開，然後釋放所產生的振動。參閱“諧運動”(har- monie motion)、“機械振動”(meehanieal vibration)、 “振盪”(oseillation)、“振動”(vibration)各條。
詳細信息
由於驅動力的作用，最初同時形成兩種振動，一種是按自百振動頻率振動的，另一種是按外加驅動力頻率振動的。前者是所謂瞬態的，終將消失，而後者形成定常態值。阻尼小時，瞬態衰減得慢，達到定常態也慢；阻尼大，則可使瞬態很快衰減。參閱“阻尼”(damping)條。 設簡諧振子的質量為m，剛度(恢復力與位移之比)為k，力阻(阻力與速度之比的負值)為R。振 子的無阻尼的(即按R~o計算的)固有角頻率為氣 =(s/，n)’2。 若作用的是幅值為F、角頻率為w。二2叮的正弦型驅動力，則當到達定常態後.速度幅值為 V=f/}2 1.(I) 其中2是複數力阻抗，雙豎線表示絕對值或大小。 量Z依賴一J二，，，，R與s。參閱“力阻抗”(meehanieal impedanee)條。 速度的最大幅值出現在aJ一。。時，即 V，，=F/R。(2) v與v.的比值僅通過變數 x一竺一竺(3) 山。口 與頻率相關。因此，速度幅回響.在2倍共振頻率處 的大小.與在1/2共振頻率處相同(幾何上是對稱 的)。同時.V與玖，的比值.又僅通過所謂品質因數 Q=。。，，，/R(4) 與阻尼相關。用這些量表示的速度幅回響為 V/V，=(l+QZX二)’2，(5) 而速度相對一於驅動力的相角滬為 滬=arera一1(一QX)。(6) (5)式表明，若Q很大，只有當X很小因而。 與。。之差不大時.回響才是顯著的。因此，高Q對 應的共振峰頻帶窄。中心在。。的寬的共振峰頻帶， 只有在低Q時才能得到。根據式(6)可知，速度將 因頻率低於、等於或高於共振頻率而在相角上分別 超前、同相或滯後於驅動力。參閱“共振(聲學和力 學)”〔resonance(acoustics mechanics)條。 在有些情況下，位移回響是有用的。位移幅值在零頻率時是d。~F/s.因此在。二。。時.X=。.位移幅值正好大了Q倍。出現最大位移幅值時的角頻率，即有阻尼系統的固存頻率，略低於聽。在O很大時二者相差不大。平坦的位移回響出現於頻率比共振頻率低得多的地方。
