Applied Structural and Mechanical Vibrations

ABSTRACT

It is now known from basic physics that force and motion are strictly connected and are, by nature, inseparable. This is not an obvious fact; it has taken almost two millennia of civilized human history and the effort of many great minds to understand. At present, it is the starting point of almost every branch of known physics and engineering. One of these branches is dynamics: the study that relates the motion of physical bodies to the forces acting on them. Within certain limitations, this is the realm of Newton’s laws, in the framework of the theory that is generally referred to as classical physics. This is Newton’s second law which defines the unit of force once the fundamental units of mass and distance are given. An important part of dynamics is the analysis and prediction of vibratory motion of physical systems, in which the system under study oscillates about a stable equilibrium position as a consequence of a perturbing disturbance which, in turn, starts the motion by displacing the system from such a position. This type of behaviour and many of its aspects—wanted or unwanted— is common everyday experience for all of us and is the subject of this book . However, it must be clear from the outset that we will only restrict our attention to ‘linear vibrations’ or, more precisely, to situations in which vibrating systems can be modelled as ‘linear’ so that the principle of superposition applies. Future sections of this chapter and future chapters will clarify this point in stricter detail.

INTRODUCTION

In order to achieve useful results, one must resort to models. This is true in general and applies also to all the cases of our concern. Whether these models be mathematical or nonmathematical in nature, they always represent an idealization of the actual physical system, since they are based on a set of assumptions and have limits of validity that must be specified at some point of the investigation. So, for the same system it is possible to construct a number of models, the ‘best’ being the simplest one that retains all the essential features of the actual system under study.

چکیده

در حال حاضر از فیزیک پایه شناخته شده است که نیرو و حرکت به شدت متصل هستند و طبیعتا، جدایی ناپذیر هستند. این یک واقعیت آشکار نیست تقریبا دو هزاره تاریخ تاریخ متمدن و تلاش بسیاری از ذهن های بزرگ را درک کرده است. در حال حاضر، نقطه شروع تقریبا هر شاخه ای از فیزیک و مهندسی شناخته شده است. یکی از این شاخه ها دینامیکی است: مطالعهیی که مربوط به حرکت جسم فیزیکی به نیروهایی است که روی آنها عمل می کند. در محدودیت های خاص، این قلمرو قوانین نیوتن است، در چارچوب نظری که به طور کلی به عنوان فیزیک کلاسیک شناخته می شود. این دومین قانون نیوتن است که یک واحد نیرو را بعد از تعیین واحد های جرمی و فاصله ای تعریف می کند. یک بخش مهم از دینامیک تجزیه و تحلیل و پیش بینی حرکت ارتعاشی سیستم های فیزیکی، که در آن سیستم تحت مطالعه حول یک وضعیت تعادلی پایدار به عنوان یک نتیجه از یک اختلال آشفتگی است که به نوبه خود، شروع به حرکت با جابجا کردن سیستم از جمله یک موقعیت. این نوع رفتار و بسیاری از جنبه های آن – مورد نظر یا ناخواسته – تجربیات روزمره ما برای همه ما است و موضوع این کتاب است. با این حال، باید از ابتدا که ما تنها توجه ما به ارتعاشات خطی یا دقیق تر، به شرایطی که در آن سیستم های ارتعاشی می تواند به عنوان خطی به طوری که اصل انطباق اعمال مدل محدود روشن می شود. بخش های آینده این فصل و فصل های آینده این نکته را در جزئیات دقیق تر روشن می کند.

مقدمه

به منظور دستیابی به نتایج مفید، باید به مدلها احترام گذاشت. این به طور کلی درست است و همچنین به تمام موارد نگرانی ما اعمال می شود. این که آیا این مدلها در طبیعت ریاضی یا غیرمعمول هستند یا خیر، آنها همیشه ایده آل سازی سیستم فیزیکی واقعی را نشان می دهند، زیرا آنها بر اساس مجموعه ای از مفروضات و محدودیت های اعتبار است که باید در برخی موارد از تحقیقات مشخص شود. بنابراین، برای یک سیستم مشابه، ممکن است تعدادی از مدل ها را بسازیم، یعنی “بهترین” ساده ترین است که تمام ویژگی های اساسی سیستم واقعی مورد مطالعه را حفظ می کند.

Year: 2003

Publisher: SPRINGER

By : Taylor & Francis Group LLC