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固有频率的定义及计算方法

时间:2023-06-26 理论教育 版权反馈
【摘要】:对于如图4-1所示的无阻尼单自由度系统而言,其固有频率计算公式定义如下:固有频率的单位为Hz,表示一秒钟振动循环次数。在这考虑的是无阻尼的结构系统,因此,获得的固有频率为无阻尼固有频率。通常现实世界中测试所得到的固有频率都是有阻尼固有频率。以下没有特殊说明时,都是指有阻尼固有频率。

固有频率的定义及计算方法

结构系统在受到外界瞬态激励产生响应时,将按特定频率发生自然振动,这个特定的频率被称为结构的固有频率,通常一个结构有很多个固有频率。固有频率与外界激励没有关系,是结构的一种固有属性。不管外界有没有对结构进行激励,结构的固有频率都是存在的,只是当外界有激励时,结构是按固有频率产生振动响应的。

对于如图4-1所示的无阻尼单自由度系统而言,其固有频率计算公式定义如下:

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固有频率的单位为Hz,表示一秒钟振动循环次数。也可以用圆频率(也称角频率)来表示固有频率,公式如下:

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圆频率的单位为rad/s。在这考虑的是无阻尼的结构系统,因此,获得的固有频率为无阻尼固有频率。

对于如图4-2所示的一般性结构系统而言,系统都有阻尼的,因此它的固有频率为有阻尼固有频率。无阻尼固有频率与有阻尼固有频率的关系如下:(www.xing528.com)

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假设阻尼比ζ=10%,则ωd=0.99499ωn,因此,阻尼对结构的固有频率影响不大,更何况现实世界中,除了含有主动阻尼机制的结构外,如减振器,一般结构的阻尼比都远小于10%。通常现实世界中测试所得到的固有频率都是有阻尼固有频率。以下没有特殊说明时,都是指有阻尼固有频率。

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4-1 无阻尼单自由度系统

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4-2 有阻尼单自由度系统

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