振动的划分方法及分类

从广泛意义上讲，振动是物理量在其平均值上下两种状态之间交替变化的一种现象。如果以物理量的瞬时值为纵坐标，以时间为横坐标，则得到的振动记录是一个波形。

振动现象在自然界和人类社会中广泛存在。如自然界中的光波、声波、电磁波，社会经济指标和人体生理量的波动，都可以看作振动现象。

变化的物理量是位移、速度、加速度、应力、应变等力学量的振动称为机械振动。

振动可按照不同的划分方法进行分类，如表1所示。

表1 振动分类

在讨论振动问题时，从不同的研究角度出发，可以将同一振动归入不同的类型。例如同一种振动既可以称为强迫振动，又可以称为周期振动，还可以称为线性振动。前者按振动的原因分类，第二者按振动信号的特征分类，第三者从运动方程的形式分类。

本文主要讨论弯曲振动，其信号是周期性的；就振动原因而言，包括强迫振动和自激振动；有关的讨论主要建立在线性振动的基础上。

工程中的物理量有两类：一类是静态量或准静态量，它们的大小不随时间变化或变化很缓慢，例如温度、压力、流量等；另一类是动态量，它可以在短时间内从小到大交替变化几十次、几百次，甚至更高，振动信号就是如此。对于这样的物理量，研究某一瞬时的大小不具有很强的实际意义，因此必须有适当的描述方法。

振动是个波形信号。从事机组的振动研究，首先要了解波形的分析方法。振动波形分为随机波形（随机振动）和周期波形（周期振动）。

随机波形不能用一个函数式表达，它随时间的变化通常不可能精确重复或预测。例如车辆在凹凸不平的路面上行驶时产生的振动、风力使建筑物产生的振动、海浪使船舶的振动等，都是随机振动的实例。

周期波形是在一定时间间隔重现相同波形的信号。简谐信号（简谐振动）是周期振动最简单、最基本的形式。它可以用一个正弦函数或余弦函数表示。

汽轮发电机组是旋转机械的一种，其转子的转动是一种周期性的物理现象，由此引起的振动属于周期信号。周期信号本身只能提供振动大小的信息，通过傅里叶分析则可以将其分解为一系列不同频率的谐波成分，从而提供更多的信息。