Вопросы и задания для самопроверки

Для дисциплины «Шум и вибрация машин»

По разделу «Основные понятия и особенности воздействия вибрации» - лекция 5

1. Что такое вибрация?

Вибрация: механические колебания, оказывающее ощутимое влияние на человека.

2. Какие параметры характеризуют вибрацию?

Основными параметрами вибрации являются:

-         амплитуда виброперемещения -   , м;

-         амплитуда колебательной скорости (виброскорости) -   , м/с;

-         амплитуда колебательного ускорения (виброускорения) -   , м/с²;

-         период колебаний – Т, с;

-         частота колебаний –f, Гц=1/с.

3. Какие параметры характеризуют колебательную систему?

параметры характеризуют колебательную систему:

Смещение (х ) - отклонение колеблющейся точки от положения равновесия в данный момент времени [м].

Амплитуда колебаний – наибольшее смещение от положения равновесия [м]. Если колебания незатухающие, то амплитуда постоянна.

Период колебаний ( Т )- время, за которое совершается одно полное колебание. Выражается в секундах [с]. 

Частота колебаний (v) - число полных колебаний за единицу времени. В СИ измеряется в герцах (Гц). Единица измерения названа так в честь известного немецкого физика Генриха Герца (1857...1894). 1 Гц – это одно колебание в секунду. Примерно с такой частотой бьется человеческое сердце. Слово «херц» по-немецки означает «сердце».

Фаза колебаний - физическая величина, определяющая смещение x в данный момент времени. Измеряется в радианах (рад).

Период и частота колебаний связаны между собой обратно пропорциональной зависимостью

4. Какая связь существует между параметрами вибрации в гармонической волне?

Одним из наиболее частых видов колебаний, существующих в природе, являются гармонические колебания, описываемые уравнением:

где      х – смещение тела от положения равновесия;

ω  – циклическая частота колебаний;

t – время.

 

Максимальное значение смещения от положения равновесия (x_m) называется амплитудой колебания. Величина, стоящая под знаком косинуса, называется фазой гармонического колебания:

.              

Фаза колебаний   начальный момент времени t = 0 называется начальной фазой. Фаза колебания характеризуется величиной и направлением отклонения колебания от положения равновесия в зависимости от времени.

5. Дайте определение частоты собственных колебаний механической системы.

Собственные колебания - это колебания в системе под действием внутренних сил, после того как система выведена из состояния равновесия (в реальных условиях свободные колебания всегда затухающие). Простейшими примерами свободных колебаний являются колебания груза, прикреплённого к пружине, или груза, подвешенного на нити.

6. От каких величин зависит собственная частота колебательной системы?

Собственная частота колебательной системы зависит от:

a) от частоты действующей на колебательную систему вынуждающей силы

b) от свойств самой колебательной системы

c) от частоты вынуждающей силы и свойств колебательной системы

d) собственная частота колебательной системы определяется исключительно свойствами среды, в которой эта система находится

7. Что такое импеданс колебательной системы?

Импеданс колебательной системы - сопротивление, которое оказывает система вынуждающей переменной силе.

8. Что такое резонанс и к каким последствиям он может привести?

Резонанс - явление резкого возрастания амплитуды вынужденных колебаний, которое наступает при приближении частоты внешнего воздействия к некоторым значениям (резонансным частотам), определяемым свойствами системы. Увеличение амплитуды — это лишь следствие резонанса, а причина — совпадение внешней (возбуждающей) частоты с внутренней (собственной) частотой колебательной системы. При помощи явления резонанса можно выделить и/или усилить даже весьма слабые периодические колебания. Резонанс — явление, заключающееся в том, что при некоторой частоте вынуждающей силы колебательная система оказывается особенно отзывчивой на действие этой силы.