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1700986699 值得注意的是物体在作稳定振动时,振动节奏完全由驱动力确定,这表现为振动角频率即为驱动力角频率ω.稳态振动的振幅A和“初相位”并非由振动初条件(t=0时的x0和v0)确定,而是由系统的动力学量β=γ/2m,,f0=F0/m确定.数学上,须在t→∞时方可达到稳态解,因此可以理解为经过无穷时间物体的初始运动状态确有可能不再影响物体的稳态振动.稳态振动中的,实为振动量Acos(ωt+)与驱动力F0cosωt之间的相位差.由(7.68)式给出的虽然具有象限不确定性,但是可以通过分析(见例20)导得
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1700986705 -ω曲线如图7-47所示.
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1700986710 图 7-47
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1700986712 受迫振动稳态下的振幅A与驱动力角频率ω有关,低阻尼情况下其间的关系尤其有讨论的价值.
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1700986716 据(7.68)式,先设定f0,取不同的β值可绘制出一系列A-ω曲线,如图7-48所示.可以看出,在时曲线无极大值,而在时,对每一给定的β值,驱动力角频率取为某一个相应值ωr时,振幅A达到极大值AM,即出现共振现象.由(7.68)式,数学上可以求得
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1700986724 图 7-48
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1700986727 阻尼系数β越小,共振频率ωr越接近ω0.当β≪ω0时,ωr≈ω0,AM≈f0/2βω0,共振峰越加尖锐,如图7-49所示.在峰值两侧取两个A1=A2=AM/对应的ω1=ωr-∆ω1≈ω0-∆ω1,ω2=ωr+∆ω2≈ω0+∆ω2,其中∆ω1和∆ω2都是小量.将-∆ω1和∆ω2一致地记为∆ω,考虑到ωr≈ω0,∆ω与β均为小量,据(7.68)式相继可得
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1700986735 图 7-49
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1700986737 在图7-49的共振曲线中,称ω2-ω1=∆ω1+∆ω2为共振峰宽度,称
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1700986742 为共振曲线锐度.将∆ω1+∆ω2=2β代入后,参考(7.64)式,这一共振曲线的锐度S恰好等于低阻尼振动的品质因素Q,即有
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