【正文】 代機(jī)器與儀器的重要特征之一就是高速和精密。自激振動特征：（1） 振動過程中，存在能量的輸入與耗散，因次其為非保守系統(tǒng)；（2） 能源恒定，能量的輸入僅受運動狀態(tài)，即振動系統(tǒng)的位移和速度的調(diào)節(jié)，因次其不含時間變量，為自治系統(tǒng)；（3） 振動的特征量，如頻率和振幅，由系統(tǒng)的物理參數(shù)確定，與初始條件無關(guān)；（4） 自治的線性系統(tǒng)只能產(chǎn)生衰減自由振動，吳耗散時也只能產(chǎn)生振幅由初始條件確定的等幅自由振動，因次自振系統(tǒng)為非線性系統(tǒng)；（5） 自激振動的穩(wěn)定性取決于能量的輸入與耗散的相互關(guān)系。經(jīng)過短暫時間后，瞬態(tài)振動消失。系統(tǒng)周期： (2)系統(tǒng)頻率： (3)系統(tǒng)固有頻率： (4) ：在自由振動中，物塊除受恢復(fù)力的作用外，還受到阻力的作用，振動過程中的阻力通稱阻尼。 單自由度系統(tǒng)是最簡單、最基本的振動系統(tǒng)。 我國學(xué)者朱位秋院士在1998年撰寫的專著是當(dāng)代關(guān)于隨機(jī)振動的代表性著作之一。目前，線性振動理論的研究已經(jīng)很成熟了，已經(jīng)建立了完整的理論體系，為非線性振動，甚至是混沌的研究奠定了基礎(chǔ)。振動理論和實驗技術(shù)的發(fā)展，使振動分析成為機(jī)械設(shè)計中的一種重要工具。20世紀(jì)60年代，線性振動基本理論已經(jīng)建立起來。因此，研究單自由度振動系統(tǒng)振動具有很大的現(xiàn)實意義和應(yīng)用前景。電話機(jī)、諧振器、各部門使用的各種類型的振動機(jī)、醫(yī)療設(shè)備中的核磁共振、振動診斷技術(shù)等都是對振動原理的實際有利應(yīng)用。其目的：一是尋找振源，減少或消除被測量設(shè)備和結(jié)構(gòu)所存在的振動；二是測定結(jié)構(gòu)或系統(tǒng)的動態(tài)特性以便改進(jìn)結(jié)構(gòu)設(shè)計，提高抗震能力。機(jī)械振動降低了機(jī)器的動態(tài)精度和性能，機(jī)械振動會使機(jī)器產(chǎn)生交變載荷，這將導(dǎo)致機(jī)器使用壽命的降低甚至釀成災(zāi)難事故。培養(yǎng)和訓(xùn)練畢業(yè)生的應(yīng)用所學(xué)知識的能力、分析及解決問題的能力、實踐動手能力和創(chuàng)新能力，是課題研究的基本目的。研究機(jī)械振動的意義體現(xiàn)在發(fā)展振動理論、防范有害振動和利用有益振動等方面。在高速化的機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計中，為了滿足高速化機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計質(zhì)量，動力學(xué)分析方法從動態(tài)靜力分析發(fā)展到動力分析和彈性動力分析。對機(jī)械振動的研究不僅有利于改善人們的生活環(huán)境和水平，也有助于提高機(jī)械設(shè)備的使用壽命，提高生產(chǎn)效率。這些產(chǎn)品及技術(shù)主要應(yīng)用于機(jī)械制造、地質(zhì)、能源化工、核工業(yè)、土木建筑、海洋、航空航天、交通運輸以及其它領(lǐng)域和各個技術(shù)部門。到20世紀(jì)中葉，線性離散系統(tǒng)的基本理論已經(jīng)建立起來。1988年，美國National Instruments公司提出了“軟件即儀器”的概念，開啟了虛擬儀器研究的先河。需要對其進(jìn)行更深的研究。1999年，我國學(xué)者劉世齡、張佑啟、陳樹輝和徐兆四人提出了“強(qiáng)非線性振動的增量諧波平衡法和推廣的攝動方法”。以彈簧一質(zhì)量系統(tǒng)為力學(xué)模型，如圖1所示，對研究單自由度系統(tǒng)的振動有著非常普遍的實際意義，因為工程上有許多問題通過簡化，用單自由度系統(tǒng)的振動理論就能得到滿意的結(jié)果。有阻尼自由振動固有頻率： 。自激振動系統(tǒng)本身除具有振動元件外,還具有非振蕩性的能源、調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)和反饋環(huán)節(jié)。因次，有可能使得機(jī)器的運轉(zhuǎn)速度進(jìn)入或接近機(jī)械的“共振區(qū)”，引發(fā)強(qiáng)烈的共振，從而破壞機(jī)械的正常運轉(zhuǎn)狀態(tài)，所以對高速機(jī)械裝置均應(yīng)進(jìn)行共振驗算，避免共振事故的發(fā)生。所以，隔振設(shè)備的設(shè)計、選用與配置、減振措施的采用也是機(jī)械動力系統(tǒng)研究的任務(wù)之一。在各種故障診斷技術(shù)中，基于振動分析判斷機(jī)械工作狀態(tài)、識別故障類型和位置、預(yù)測故障趨勢的振動診斷方法占據(jù)著主導(dǎo)地位。在這方面有待于進(jìn)一步探索。許多機(jī)械零部件的疲勞破壞是因振動產(chǎn)生的。主要設(shè)計內(nèi)容如下：理論力學(xué)ZME1多功能實驗臺單自由度振動系統(tǒng)測試總體設(shè)計方案的分析與確定單自由度振動系統(tǒng)測試實驗方法的選擇與實驗裝置振動系統(tǒng)力學(xué)建模與實驗原理實驗內(nèi)容（自由振動和自激振動）及過程指導(dǎo)實驗數(shù)據(jù)分析、計算及總結(jié)確定計算單自由度振動系統(tǒng)的剛度及固有頻率參數(shù)，并完成設(shè)計和繪圖工作設(shè)計總結(jié)，外文翻譯。課題研究的條件：在我們學(xué)?，F(xiàn)有的力學(xué)實驗室，建立高壓輸電線單自由度振動系統(tǒng)模型，在ZME1型多功能實驗臺上測試系統(tǒng)的變形，進(jìn)而計算出系統(tǒng)的剛度和固有頻率。同時還可觀察自激振動現(xiàn)象，系統(tǒng)會劇烈