81139

Częstość drgań własnych I formy drgań własnych

Częstość wymuszona na tle częstości drgań własnych:

₌

*

Drgania swobodne (drgania własne) są to drgania ciała wywołane wychyleniem z położenia równowagi trwałej, kiedy na ciało nie działają żadne siły, poza siłami określającymi położenie równowagi i siłami dążącymi do jej przywrócenia. Amplituda drgań zależy od wielkości początkowego wychylenia (energii potencjalnej) lub od prędkości początkowej (energii kinetycznej) nadanej ciału. Ciała mogą mieć wiele częstotliwości drgań własnych. W szczególności częstotliwości te mogą być wielokrotnością częstotliwości najmniejszej (wyższe harmoniczne). Częstotliwość wzbudzania poszczególnych drgań własnych zależy od sposobu wzbudzania i ilości dostarczonej energii. Na przykład dzwon po uderzeniu wykonuje drgania, które powodują drgania powietrza słyszane przez nas jako dźwięk. Uderzając dzwon w różnych miejscach, z różną siłą, różnymi przedmiotami -spowodujemy, że będziemy słyszeli różnie brzmiące dźwięki - o różnej barwie. Oznacza to, że za każdym razem dzwon wykonuje nieco inne drgania. Drgania te będą różniły się składem widmowym. czyli będą wzbudzane drgania własne o różnych częstotliwościach i natężeniach.

Częstości drgań własnych określone są wzorem:

Rozróżnia sie trzy formy drgań: gietne-skretne i wzdłużne. Ponadto drgania te mogą być swobodne (własne) lub wymuszone.

Częstość drgań własnych zależy od parametrów konstrukcyjnych, właściwości sprężystych, sposobu podparcia (ułożyskowania) oraz wielkości i rozmieszczenia mas (wirników, kół zębatych itp.).

Drgania wymuszone powstają w wyniku działania na element sprężysty okresowo zmiennej siły zewnętrznej.

Jeżeli częstość drgań wymuszonych jest równa częstości drgań własnych, wówczas występuje rezonans i związany z nim bardzo duży wzrost amplitudy.