固有頻率也稱為自然頻率( natural frequency)。物體做自由振動時,其位移隨時間按正弦或余弦規(guī)律變化,振動的頻率與初始條件無關(guān),而僅與系統(tǒng)的固有特性有關(guān)(如質(zhì)量、形狀、材質(zhì)等),稱為固有頻率,其對應(yīng)周期稱為固有周期。物體的頻率與它的硬度、質(zhì)量、外形尺寸有關(guān),當其發(fā)生形變時,彈力使其恢復。彈力主要與尺寸和硬度有關(guān),質(zhì)量影響其加速度。同樣外形時,硬度高的頻率高,質(zhì)量大的頻率低。 一個系統(tǒng)的質(zhì)量分布,內(nèi)部的彈性以及其他的力學性質(zhì)決定。
當激勵頻率與固有頻率相等或接近時,才發(fā)生共振。因而,共振頻率不一定完全與固有頻率相等,共振頻率是按外界的激勵頻率來講的,而固有頻率是從結(jié)構(gòu)來講的。雖然很多情況下,都認為共振頻率就是固有頻率。 在頻響函數(shù)曲線中,共振峰所對應(yīng)的頻率為結(jié)構(gòu)的固有頻率,如下圖所示。但很多情況,共振不是發(fā)生在單一頻率(固有頻率)處,而是具有一定寬度的共振帶。也就是存在一個頻率區(qū)間,在這個區(qū)間內(nèi)很容易發(fā)生共振。
如果有激振器或振動臺,則可對系統(tǒng)進行步進頻率激振或低速掃頻激振以尋找共振頻率,在小阻尼時共振頻率近似等于固有頻率。 ②振型測定 手持木質(zhì)或鋁質(zhì)探針接觸被測系統(tǒng)各點,由撞擊聲音(或憑手感)測定所有不振動點的位置,即節(jié)線位置。
對水平放置的平板型系統(tǒng),可在平板上撒上砂粒,振動時砂粒將聚集到節(jié)線上,由節(jié)線分布情況即可大致判斷振型。 ③阻尼測定 可采用衰減振動法、共振法和相位法。