物體經過它的平衡位置所作的往復運動或某個物理量在其平均值（或平衡值）附近的來回變動。
概述 振動是自然界最普遍的現象之一。大至宇宙，小至亞原子粒子，無不存在振動。各種形式的物理現象，包括聲、光、熱等都包含振動。人們生活中也離不開振動：心臟的搏動、耳膜和聲帶的振動，都是人體不可缺少的功能；人的視覺靠光的刺激，而光本質上也是一種電磁振動；生活中不能沒有聲音和音樂，而聲音的產生、傳播和和接收都離不開振動。在工程技術領域中，振動現象也比比皆是。例如，橋梁和建築物在陣風或地震激勵下的振動，飛機和船舶在航行中的振動，機床和刀具在加工時的振動，各種動力機械的振動，控制系統中的自激振動，等等。
在許多情況下，振動被認為是消極因素。例如，振動會影響精密儀器設備的功能，降低加工精度和光潔度，另劇構件的疲勞和磨損，從而縮短機器和結構物的使用壽命。振動還可能引起結構的大變形破壞，有的橋梁曾因振動而坍毀；飛機機翼的顫振、機輪的抖振往往造成事故；車船和機艙的振動會劣化乘載條件；強烈的振動噪聲會形成嚴重的公害。
然而，振動也有它積極的一面。例如，振動是通信、廣播、電視、雷達等工作的基礎。50年代以來，陸續出現許多利用振動的生產裝備和工藝。例如，振動傳輸、振動篩選、振動研磨、振動拋光、振動沉樁、振動消除內應力等等。它們極大地改善瞭勞動條件，成十、百倍地提高勞動生產率。可以預期，隨著生產實踐和科學研究的不斷進展，振動的利用還會與日俱增。
各個不同領域中的振動現象雖然各具特色，但往往有著相似的數學力學描述。正是在這種共性的基礎上，有可能建立某種統一的理論來處理各種振動問題。振動學就是這樣一門基礎學科，它借助於數學、物理、實驗和計算技術，探討各種振動現象的機理，闡明振動的基本規律，以便克服振動的消極因素，利用其積極因素，為合理解決實踐中遇到的各種振動問題提供理論依據。
振動系統分類 機械振動是指機械系統（即力學系統）中的振動。任何力學系統，隻要它具有彈性和慣性，都可能發生振動。這種力學系統稱為振動系統。振動系統可分為兩大類，離散系統和連續系統。連續系統具有連續分佈的參量，但可通過集中參量法化為離散系統。
按自由度劃分，振動系統可分類為有限多自由度系統和無限多自由度系統。前者與離散系統相對應，後者與連續系統相對應。
離散系統由集中參量元件組成。力學系統中的集中參量元件有三種：質量、彈簧和阻尼器。它們都是理想化的力學模型。質量(包括轉動慣量)是隻具有慣性的力學模型。彈簧是不計本身質量，隻具有彈性的“模型”；彈性力和形變一次方成正比的彈簧，稱為線性彈簧。阻尼器模型既不具有慣性，也不具有彈性。它是耗能元件，在運動時產生阻力；阻力與速度一次方成正比的阻尼器，稱為線性阻尼器。
離散系統在工程上有廣泛的代表性。例如，固定在混凝土基礎上的精密機床，基礎下面還鋪有彈性襯墊（圖1）。
進行隔振分析時，需要考察機床和基礎的整體振動。這時，考慮到機床和基礎的彈性遠比襯墊小得多，故可略去其彈性而把它們視為集中質量；另一方面，襯墊的質量遠比機床和基礎的質量小得多，可以略去，而把襯墊看作彈簧；而襯墊本身的內摩擦以及基礎和周圍約束之間的摩擦起著阻尼的作用，可以把它們合在一起看作是一個阻尼器。因而，在隔振分析中，這一系統可簡化為離散系統（圖2）。當然，在分析機床本身的振動或機床、工件、刀具系統的振動時，必須考慮機床本身的彈性。通過適當簡化，機床本身又可看作一個離散系統。離散系統的運動，數學上用常微分方程描述。
連續系統是由彈性體元件組成的。彈性體可以看作由無數質點組成。各質點間有彈性聯系，隻要滿足連續性條件，任何微小的相對位移都是可能的。因此，一個彈性體有無限多個自由度。典型的彈性體元件有桿、梁、軸板、殼等。
彈性體的慣性、彈性與阻尼是連續分佈的，故稱連續系統。工程上許多振動系統取連續系統的模型。例如，渦輪盤通常取為變厚度的圓板，渦輪葉片通常取為變截面的梁或殼等。連續系統的運動，數學上用偏微分方程描述。
參量的變化規律可用時間的確定函數描述的振動系統，稱為定則系統（又稱確定性系統）。如果系統中的各個特性參量（質量、剛度、阻尼系數等）都不隨時間而變，即它們不是時間的顯函數，就稱這系統為常參量系統；反之，則稱為變參量系統。常參量系統的運動用常系數微分方程描述。而描述變參量系統需要用變系數微分方程。
若系統參量變化無常，無法用時間的確定函數描述，而隻能用有關統計特性描述，這種系統就稱為隨機系統（見隨機振動）。
一個質量不隨運動參量(坐標、速度、加速度等)的變化而變化，且其彈性力與阻尼力都可以簡化為線性模型的振動系統稱為線性系統（見線性振動）。線性系統的運動用線性微分方程描述。凡是不能簡化為線性系統的振動都稱為非線性系統（見非線性振動）。
嚴格地說，實際振動系統的彈性力和阻尼力往往不符合線性模型。但在許多情形下，隻要系統振幅不大，從線性彈簧和線性阻尼的假設出發，常可得出足夠準確的有用結論。但也有不少振動過程，如果不考慮非線性因素，就無法說明有關現象；各種自激振動現象就是最典型的例子。為方便起見，有時故意引入一些非線性因素來達到預期的目的。例如，采用各種限位器、繼電型控制器等。在這種情況下，就可以按非線性問題來處理。
一個實際振動系統應該采用何種簡化模型，需要根據具體情況來確定。同一系統，在不同條件下，可采用不同模型。例如，受迫振動中阻尼的影響，在遠離共振情況下可不考慮，從而能使計算大為簡化。但在共振的情況下，阻尼起決定性作用，絕對不能略去。又如在計算簡支梁的最低階固有頻率時，可假設它的一半質量集中於梁的中點處，由此可得到很準確的結果，而在研究梁受沖擊荷載引起的響應時，上述假設將導致錯誤的結論。因此，所采用模型的正確與否，還得由實踐加以檢驗。
綜上所述，振動系統的分類如下：
振動系統的分類
振動形式分類 一個系統受到激勵，會呈現一定的響應。激勵作為系統的輸入，響應作為系統的輸出，二者與系統的特性的聯系如圖3。系統的激勵可分為兩大類：定則激勵和隨機激勵。
可用時間確定函數來描述的激勵稱為定則激勵。脈沖激勵、階躍激勵、諧和激勵、周期激勵都是典型的定則激勵。一個定則系統受到激勵時，響應也是定則。這類振動稱為定則振動。
隨機激勵則不能用時間的確定函數描述，但它們具有一定的統計規律性，可用隨機函數描述。即使是定則系統。在受到隨機激勵時，系統的響應也會是隨機的。這類振動稱為隨機振動。
此外，振動還可以按激勵的控制方式分為四類。①自由振動：通常指彈性系統在偏離平衡狀態後，不再受到外界激勵的情形下所產生的振動。②受迫振動：指彈性系統在受外界控制的激勵作用下發生的振動。這種激勵不會因振動被抑制而消失。③自激振動：指彈性系統在受系統振動本身控制的激勵作用下發生的振動。在適當的反饋作用下，系統會自動地激起定幅振動。一旦振動被抑制，激勵也隨之消失。④參激振動：指激勵方式是通過周期地或隨機地改變系統的特性參量來實現的振動。歸納起來，振動形式的分類如下：
振動形式的分類
研究方法 對於定則系統或隨機系統的振動問題，一般都是在已知激勵、響應、系統特性中的二者而求第三者。在激勵條件和系統特性已知的情況下，求系統的響應，稱為振動分析。在系統特性和響應已知的情況下，反推系統的激勵，稱為振動環境預測。在激勵和響應均為已知的情況下，確定系統的特性，稱為振動特性測定或系統識別。還有另一種提法是振動綜合或振動設計，即在一定的激勵條件下，如何確定系統的特性，使系統的響應滿足指定的條件。
實際振動問題往往錯綜復雜，它可能同時包含識別、分析、綜合等幾方面的問題。通常將實際問題抽象為力學模型，實質上是系統識別問題。針對系統模型列式求解的過程，實質上是振動分析的過程。分析並非問題的終結，分析的結果還必須用於改進設計或排除故障（實際的或潛在的），這就是振動綜合或設計的問題。
解決振動問題的方法不外乎通過理論分析和實驗研究，二者是相輔相成的。在振動的理論分析中大量應用數學工具，特別是數字計算機的日益發展為解決復雜振動問題提供瞭強有力的手段。從60年代中期以來，振動測試技術有瞭重大突破和進展，這又為振動問題的實驗、分析和研究開拓瞭廣闊的前景。見線性振動，非線性振動，隨機振動。
參考書目
R.E.D.Bishop，Vibration，2nd ed.，Cambridge Univ.Press，Cambridge，1979.
C.M.Harris and C.E.Crede，ed.，Shock and Vibration Handbook，2nd ed.，McGraw-Hill，New York，1976.