【正文】
實際應(yīng)用時,可使用計算機(jī)運(yùn)算或應(yīng)用各種快速傅氏分析儀器 (FFT)。 G( )?連續(xù)頻譜 ??? dede)(π2 1)( tjtj ttftf ? ?????????? ???????f ( t )稱為非周期函數(shù) 返回首頁 Theory of Vibration with Applications 非周期函數(shù)的連續(xù)頻譜 例 12 試求圖所示的單個矩形脈沖的頻譜圖形 。 返回首頁 Theory of Vibration with Applications 第 1章 緒論 非周期函數(shù)的連續(xù)頻譜 返回首頁 Theory of Vibration with Applications 非周期函數(shù)的連續(xù)頻譜 函數(shù) f ( t )的傅氏積分公式 ??????? ttfG tj de)()( ???????? ?? ? de)(π2 1)( tjGtff ( t )的傅氏變換 G( )? 的傅氏逆變換 又稱非周期函數(shù) f ( t )的頻譜函數(shù)。在實際的振動計算中,根據(jù)精度要求,級數(shù)均取有限項。 0d)(π1π200 ?? ? ttFa例 已知一周期性矩形波如圖所示,試對其作諧波分析。 返回首頁 Theory of Vibration with Applications 周期振動的諧波分析 周期振動的諧波分析以無窮級數(shù)出現(xiàn) , 但一般可以用有限項近似表示周期振動 。 由于自變量由時間改變?yōu)轭l率,所以頻譜分析實際上是由 時間域 轉(zhuǎn)入 頻率域 。 返回首頁 Theory of Vibration with Applications 周期振動的諧波分析 函數(shù)的頻譜,說明了組成該函數(shù)的簡諧成分,反映了該周期函數(shù)的特性。 ?1在振動力學(xué)中將傅氏展開稱為 諧波分析 周期函數(shù)的 幅值頻譜圖 , 相位頻譜圖 。 這是一個頻率為 的變幅振動 , 振幅在 2A與零之間緩慢地周期性變化 。其合成振動是非周期的。 21π2π2?? nm ? 返回首頁 Theory of Vibration with Applications 簡諧振動 兩個不同頻率振動的合成 有兩個不同頻率的簡諧振動 tAx 111 si n ?? tAx 222 si n ??nm?21?? 有理數(shù) T mT nT? ?1 2T1 T2 返回首頁 Theory of Vibration with Applications 簡諧振動 x x x? ?1 2)()()( 21 TtxTtxTtx ?????當(dāng)頻率比為有理數(shù)時,合成為周期振動,但不是簡諧振動,合成振動的周期是兩個簡諧振動周期的最小公倍數(shù)。用復(fù)指數(shù)形式描述簡諧振動將給運(yùn)算帶來很多方便。 可得到 加速度與位移有如下關(guān)系 返回首頁 Theory of Vibration with Applications 簡諧振動 旋轉(zhuǎn)矢量 OM 的模為振幅 A, 角速度為圓頻率 , 任一瞬時 OM 在縱軸上的投影 ON 即為簡諧振動表達(dá)式 ?2. 用旋轉(zhuǎn)矢量表示簡諧振動 返回首頁 Theory of Vibration with Applications 簡諧振動 記 , 復(fù)數(shù) 1j ??)s i n (j)cos(e )j( ?????? ????? ? tAtAAz t復(fù)數(shù) Z的實部和虛部可分別表示為 )s i n ()(I)c o s ()(Rme????????tAztAz簡諧振動的位移 x與它的復(fù)數(shù)表示 z的關(guān)系可寫為 )(I m zx ?3. 用復(fù)數(shù)表示簡諧振動 返回首頁 Theory of Vibration with Applications 簡諧振動 由于 2jej ?? jπe1??用復(fù)數(shù)表示的簡諧振動的速度加速度為 ]e[I]e[jI )2j(m)j(m????? ?? ??? ?? tt AAx?]e[I]e[I )j(2m)j(2m ????? ?? ??? ??? tt AAx??也可寫成 tt AAZ ??? ?? jjj eee是一復(fù)數(shù),稱為復(fù)振幅。 在相位上,速度和加速度分別超前位移 和 。 振幅 圓頻率 初相位 返回首頁 Theory of Vibration with Ap