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探讨振动台加幅值和振幅及加速度的关系
点击次数:40 更新时间:2025-12-26

     首先明确几个关键物理量和术语:

位移 (D):物体偏离平衡位置的距离,即振幅。通常单位是 毫米 (mm) 或 米 (m)。单峰值。

速度 (V):振动的速度。单位米/秒 (m/s)。在正弦振动中,速度峰值与位移和频率有关。

加速度 (A):振动的加速度,通常用重力加速度 g 表示(1 g ≈ 9.8 m/s²),或用 m/s²。

频率 (f):每秒振动的次数,单位赫兹 (Hz)。

加幅值:这个术语在工程中有时指的就是振幅(位移幅值),但更常见的是指控制仪上设定的目标值,它可以是位移、速度或加速度。我们通常需要根据上下文判断它具体指哪个物理量。

核心关系:正弦振动的运动学公式

对于简单的正弦振动(这是振动台试验的基础),位移、速度和加速度之间存在确定的微分关系。

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三者关系的直观理解

在固定频率 (f) 下:

加速度 (A) 与 位移 (D) 成正比。要加大加速度,就必须加大振幅。

例如:频率固定为 10 Hz,振幅加倍,加速度也会加倍。

在固定位移 (D) 下:

加速度 (A) 与 频率的平方 (f²) 成正比。这是最关键的一点!

例如:振幅保持 1 mm,频率从 10 Hz 升到 100 Hz(10倍),加速度将增加到原来的 100倍。

这就是为什么高频段即使振幅很小,也能产生极大的加速度。

在固定加速度 (A) 下:

位移 (D) 与 频率的平方 (f²) 成反比。

例如:为了保持恒定的加速度(如 10g),频率越高,所需的振幅就越小。在低频段(如 1-10 Hz),为了达到同样的加速度,需要非常大的振幅,这常常受到振动台位移极限的制约。

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