振動(dòng)是日常很多見(jiàn)的自然現(xiàn)象，但又是現(xiàn)代人們最捉摸不透的自然現(xiàn)象之一。在設(shè)計(jì)中，靜態(tài)的強(qiáng)度設(shè)計(jì)可以做的非�？煽�，并可以模擬試驗(yàn)，但振動(dòng)的設(shè)計(jì)和試驗(yàn)卻是較困難的。如宇航員遇到的振動(dòng)就是設(shè)計(jì)時(shí)沒(méi)想到的。

      在讀書(shū)時(shí)，老師就說(shuō)過(guò)，工作中遇到振動(dòng)問(wèn)題要慎之又慎，后來(lái)工作中又和振動(dòng)打過(guò)幾年交道，所以對(duì)牽涉到振動(dòng)的事總是會(huì)多看一眼。

理論上對(duì)振動(dòng)的研究很多，但在實(shí)際工作中卻很難應(yīng)用它來(lái)解決，我估計(jì)大家也很少在設(shè)計(jì)和工藝上考慮它。機(jī)械工程師碰到的振動(dòng)最常見(jiàn)的形式就是彎曲振動(dòng)和縱向振動(dòng)。了解了典型形狀的典型振動(dòng)和它的諧振，就可以有助于理解碰到的振動(dòng)難題。

      一根簡(jiǎn)單圓柱體縱向振動(dòng)的諧振頻率。圓柱體的縱振就是圓柱體沿縱向伸縮。它的一階諧振頻率就是它的材料的縱向傳播速度除以它的2倍長(zhǎng)度，振動(dòng)的節(jié)點(diǎn)在長(zhǎng)度的中間，振動(dòng)通常在諧振頻率的奇數(shù)倍也會(huì)有較大的諧振。要減小振動(dòng)的影響，就要避免引起諧振和減小振動(dòng)，可以遠(yuǎn)離諧振頻率和遏制振動(dòng)。設(shè)計(jì)時(shí)遠(yuǎn)離特定的諧振頻率最直接就是改變圓柱體的長(zhǎng)度，而改變直徑只在微觀(guān)上有周期性顯示。遏制振動(dòng)就是在非節(jié)點(diǎn)處施加阻尼。當(dāng)然減少振動(dòng)源的影響也是至關(guān)重要的。

       彎曲振動(dòng)是機(jī)械振動(dòng)中最常見(jiàn)的。一根簡(jiǎn)單圓柱體的彎曲振動(dòng)諧振頻率和直徑成4次方關(guān)系，和長(zhǎng)度的平方成反比，他的振動(dòng)節(jié)點(diǎn)大概在離兩端的0.2處。比如一根機(jī)床主軸，想設(shè)計(jì)成在很大的范圍內(nèi)不發(fā)生諧振，就要加大直徑，為了遏制彎曲振動(dòng)就要盡量把把軸承設(shè)計(jì)在靠近兩端和在中間也設(shè)置軸承，不要設(shè)計(jì)在節(jié)點(diǎn)上。常看見(jiàn)風(fēng)力發(fā)電機(jī)柱子折了，這就最可能是彎曲振動(dòng)諧振引起的，像這種100多米高的柱子通常會(huì)是n階的彎曲振動(dòng)了，這種簡(jiǎn)單的靜態(tài)彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)很易做好的，但彎曲振動(dòng)諧振卻很難模擬和解決的。