自激振動

並非由周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。電子管振蕩器、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錶的擒縱機構運動等。

自激振動系統為能把固定方向的運動變為往複運動（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繫，有純機械的聯繫，也有力學的或物理特性的聯繫。分析自激振動時，必須研究這種聯繫和反饋過程，才能更好地了解自激振動的特性，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，為了激勵系統，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。這個概念和相位關係聯繫著。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。第一類的特徵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。在張弛系統里，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係和能量平衡。

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。