机械振动/理想化与公式化
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与大多数工程师解决问题的方式一致,当我们开始研究系统时,我们首先从一个现实问题开始,将其转化为一个特定的数学公式,该公式将利用已知或正在开发的技术。通常的做法是从一个相对复杂且看似无序的系统开始,创建一个简单但行为上正确的模型。这些更简单的系统称为理想化系统,它们是通过首先对实际系统有深刻的理解而创建的,并且是从实际系统中推导出来的。在推导出的理想化系统中,对实际系统限制的洞察力是逐渐实现的;正是带着这种想法,我们在所有工程和物理应用中始终从基础开始。就像在大学物理课的第一学期,你被训练在求解典型滑轮/重量/等等系统时使用点质量模型,然后继续使用更多的点质量,最终(就像在静力学课上)使用分布质量一样,我们也将遵循完全相同的顺序。下面,你将看到一些越来越复杂、理想化模块化表示的示例。
这些是在物理课中对系统进行近似值的经典步骤。接下来,我们将看一下汽车的示意图以及我们在本文中使用的模型。这些模型基于轮胎悬挂系统以及车轮和车身。下面是越来越复杂的理想化表示。
本文将几乎遵循上述建模流程。我们还将研究其他振动自由度;即轴向和扭转,并在最后阶段研究非线性模型。