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人类赖以生存的是一个不断运动着的物质世界,振动是物质运动的一种基本形式,因此物质世界始终处于振动之中,生活在这个世界里的人类每时每刻也都离不开振动, 例如,心脏的搏动、血液的循环、肺部的张缩呼吸、脑细胞的思维以及耳膜和声带的振动等,从人类的生活及周围工作环境来说,振动也是无处不有,例如汽车、火车、飞机及机械设备的振动,家用电器、钟表的振动、地震以及声、电、磁、光的波动等等;从广义的角度来看,在社会经济生活中,经济发展过程中速度的增长与衰减、股市的升跌和振荡、国家的兴衰等, 都可以归纳为不同形式的振动; 在自然界及宇宙中,也到处存在着振动,月亮的圆缺、潮汐的涨落、一些植物年复一年的生长与枯萎等等。在日常生活中,人们往往只看到了振动带来的危害。例如,运载工具的振动会使乘客感到不舒适;环境噪声使人烦燥不安;共振及次谐波共振会引起机械设备、桥梁结构及飞机的破坏;地震使人民生命财产遭受巨大损失,对于这些有害振动,科技工作者虽然已付出了很大的努力, 设法采取有效措施加以限制以至完全消除。但直到今天,由于科学水平所限还有不少有害的振动无法进行准确预报及消除,,例如地震就是如此。但振动并非都是有害的,在许多方面合理地利用振动也能给人类造福,改善人民的生活条件。例如,拨动琴弦能发出美妙动人的乐章;在医疗方面,利用超声波能够诊断、治疗疾病;在土建工程中,振动沉桩、振动拔桩以及混凝土灌注时的振动捣固等;在电子和通讯工程方面,录音机、电视机、收音机、程控电话等诸多电子器件以及电子计时装置和通讯系统使用的谐振器等都是由于振动才有效地工作的;在工程地质方面,利用振动进行检测和地质勘探;在原油开采上,还可利用振动提高原油产量;在海洋工程方面,海浪波动的能量可以用来发电;在许多工矿企业,利用振动设备可完成许多工艺过程,或提高某些机器的工作效率。最近三十多年来,应用振动原理而工作的机器 (振动机械) 得到了迅速发展。据不完全统计,目前已用于工业生产中的振动机有数百种之多,如振动压路机、振动给料机和振动成型机等。<BR>振动存在于各个领域, 无论是有害的振动 , 还是有用的振动,按其特性可分为线性振动和非线性振动两类。 严格地说, 绝大多数振动系统都是非线性的, 在非线性因素较弱的情况下,非线性振动系统可按线性振动系统来近似处理。但是, 工程中的不少非线性振动问题在忽略非线性因素的情况下进行分析与计算,所得结果与实际相比会有很大的误差, 甚至会得出错误的结论,这是因为在非线性振动与线性振动之间有着许多本质的区别。国内外的许多科学技术工作者曾致力于非线性振动理论的研究,力图提出较完善的方法来处理这些非线性振动问题, 最近一个时期非线性振动的研究工作得到了较大的发展,无论是关于定量研究.或是定性研究都提出了一些新的方法。特别是对混沌现象的揭示及对其研究得到的一些结果,被认为是本世纪科学领域的重大发现和重要成就之一。再由于近30年来计算机技术的迅速发展,许多非线性振动问题可以借助数值计算与数值模拟方法予以解决,这就使得非线性振动问题的解法向前推进了一大步。但是用解析方法研究非线性振动问题具有许多优点, 尽管目前仍存在着一定的困难。 |
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