Классификация механических колебаний

Первое, что важно знать при исследовании колебательных движений упругих систем – число степеней свободы, т.е. число независимых переменных, необходимых и достаточных для описания состояния системы в любой момент времени.

В простейших случаях положение системы можно определить только одной величиной. Например, груз, подвешенный на пружине:

Число степеней свободы n=1.

Двумя степенями свободы обладает невесомая балка, несущая две массы:

Число степеней свободы n=2.

Балка с распределенной по всей длине массой обладает бесконечным числом степеней свободы:

Число степеней свободы n=

Различают следующие типы колебаний:

1. Свободные (собственные) – колебания, возникающие вследствие начального отклонения системы от положения равновесия, и происходящие только под действием сил упругости системы.

2. Вынужденные – колебания, происходящие под действием внешних периодически изменяющихся сил.

3. Параметрические – колебания, в процессе которых периодически изменяются параметры системы (например, при кручении стержня прямоугольного профиля, при потере устойчивости при пульсирующей нагрузке).

4. Автоколебания – колебания, возбуждаемые внешними силами, характер воздействия которых определяется самим колебательным процессом (например, колебания деформируемых тел в потоке жидкости или газа – флаттер).

Колебания классифицируют также по виду деформации. Так, для стержней различают продольные, поперечные и крутильные колебания.