並非由週期性外力所引起的振動。在自激振動中,維持運動的交變力是由運動本身所產生或控制的,當運動停止時,此交變力也隨之消失。這不同於受迫振動。在受迫振動中,維持運動的交變力的存在與運動無關。電子管振盪器、電磁斷續器、各種管樂器、鐘錶、心臟等都是自激振動系統,它們發生的振動,就是自激振動。在車床上加工金屬材料,有時會產生振動,這也是一種自激振動現象。這種現象會使加工面變成波浪形,車刀的磨損也增大,影響切削速度的提高,因此車刀的自激振動是有害的,應設法消除。但也也可以利用自激振動運動,例如風動撞擊工具的活塞運動和鐘表的擒縱機構運動等。

  自激振動系統為能把固定方向的運動變為往復運動(振動)的裝置,它由三部分組成:①能源,用以供給自激振動中的能量消耗;②振動系統;③具有反饋特性的控制和調節系統。

  振動系統和控制系統間的聯系,有純機械的聯系,也有力學的或物理特性的聯系。分析自激振動時,必須研究這種聯系和反饋過程,才能更好地瞭解自激振動的特性,提出改進措施。

  自激振動的穩定狀態由能量平衡確定,即從能源送入振動系統的能量等於系統所消耗的能量。在這一點上可分為兩種情形:如果自激振動的頻率是給定的,那麼能量平衡的條件就確定自激振動的穩定振幅;如果自激振動的振幅是給定的,那麼能量平衡的條件就確定自激振動的頻率。

  自激勵分為軟自激和硬自激兩種。在前一種場合,系統從靜止狀態獨立地起振。在後一種場合,為瞭激勵系統,需要給予一定量的起始推力。

  自激振動在許多情況下用到負阻的概念。這個概念和相位關系聯系著。在普通情況下(正阻),電壓與電流(或力與速度)同相。正阻是能量的消耗者。如果在系統的某一元件上發現電壓與電流反相,那麼這個元件就可能是振動的源泉,這個元件就是負阻。

  自激振動系統分成近似正弦系統和張弛振動系統兩類。第一類的特征是自激振動的波形近似於正弦曲線。第二類是顯著的非正弦波形有時甚至是斷裂波形。在張弛系統裡,閥的作用由儲能器的兩個能量值間的落差表達出來;在一個量值上閥打開,而在另一個量值上關閉。

  對自激振動的實際研究必須解決兩個基本問題:如果自激振動是需要的,就要研究如何得到所需頻率,功率和波形的振動;如果自激振動是有害的,就要研究如何設法消除它。解決問題的關鍵在於相位關系和能量平衡。

  

參考書目

 Α.Α.哈爾凱維奇著,司秀、劉羽譯:《自振》,科學出版社,北京,1957。