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::: 阻尼振動 - 教育百科
國家教育研究院辭書
基本資料
英文: damped vibration
作者: 蔡益超
日期: 2002年12月
出處: 力學名詞辭典
辭書內容
名詞解釋:
  一振動系統具有阻尼力者,其振動稱為阻尼振動。以一單自由度振動系統具有粘滯阻尼之自由振動為例,其運動方程式如下:
  
  此二階常微分方程式因未受外力,故無特解存在,可令其通解之形式為:
  
  代入上式後可得:
  
  視 時為臨界狀態,定義此時之 c 為ccr,則 ccr=2√km。定義ω=√k/m,為角自然振頻(angular natural frequency),ξ=c/ccr為系統的阻尼比(damping ratio),則c/m=2ζω,所以:
  
  由上式可知當ξ≧1時y=y0eαt均無負值存在,故無振動發生,只有當ζ<1時:
  
  式中 定義為阻尼角自然振頻(damped angular nataral frequency)
  
  此式代表以(-ζω)為衰減率(decay rate)之振幅及ωd為角自然振頻,且與初始條件相關之簡諧運動如圖示。由此可知阻尼使振動之振幅隨時間減小,其振頻亦略微減小,ωd<ω;而α則可視為具有實數及虛數兩部分之複數頻率。
  若給予起始位移y0,起始速度為0,此系統的振動如下:
資料來源: 國家教育研究院_阻尼振動
授權資訊: 資料採「 創用CC-姓名標示- 禁止改作 臺灣3.0版授權條款」釋出