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主题:强迫振动方程的一些问题

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db
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强迫振动方程的一些问题  发帖心情 Post By:2006-1-25 21:11:05 [只看该作者]

当振子作为活塞运动时可建立强迫振动方程:

Mdξ/dt+Rdξ/dt+Kξ=Fejωt

此解ξ=ξ-δtcos(ω't-φ)+ξcos(ωt-θ)=瞬态解+稳态解

1.瞬态解在实际低频振动时影响能忽略吗,建立起振时间足够多长其影响才忽略呢?是否是一旦起振后,信号频率随机改变再也不受影响了,就象静磨擦力一样,一旦运动后就没有了?

2.分析稳态振动规律时,一定要求有共振吗,即Qm>1/(2)1/2?实际中不知大家有无发现一些纸盆真的没有明显的fc!扬声器低频共振不起来的到底有没有?


[此贴子已经被作者于2006-01-25 22:30:02编辑过]


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音响初哥
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  发帖心情 Post By:2006-1-25 23:06:55 [只看该作者]

db老兄这个问题很基础啊!

但有个问题,这个方程实际是简谐力作用下的振动方程(外界强迫力的频率和幅度是不随时间改变的),所以才会有稳态解和瞬态解的说法。如果信号频率随机改变的话,不可能会有稳态解的!

换一种思路可能更有意义,假设驱动力为复合信号(如三角波,如方波或其他音乐信号),那么应该可以将这一复合信号分解为富丽叶级数,然后带入方程求解,将得到的解和驱动力信号比较,这样就能得到系统的瞬态情况了(如延时,前后延特性等等)

当然这也不是一两句话说得清楚的,有时间再实际分析一下!



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  发帖心情 Post By:2006-1-26 12:16:14 [只看该作者]

以下是引用音响初哥在2006-01-25 23:06:55的发言:

db老兄这个问题很基础啊!

但有个问题,这个方程实际是简谐力作用下的振动方程(外界强迫力的频率和幅度是不随时间改变的),所以才会有稳态解和瞬态解的说法。如果信号频率随机改变的话,不可能会有稳态解的!

换一种思路可能更有意义,假设驱动力为复合信号(如三角波,如方波或其他音乐信号),那么应该可以将这一复合信号分解为富丽叶级数,然后带入方程求解,将得到的解和驱动力信号比较,这样就能得到系统的瞬态情况了(如延时,前后延特性等等)

当然这也不是一两句话说得清楚的,有时间再实际分析一下!



是最基础的!但越基础越不容易搞清.

1.此振动方程对单一简谐驱动力不同频率/幅值解形式一样.可以对不同参数有不同的响应指标

2.复合信号分解叠加简谐力,如傅里叶级数,然后求其叠加位移响应,也存在稳态解和瞬态解.

3.当加载类似音频信号时,其单一信号作用时间很短,瞬态解影响还很大时就改变了.其特性大概是最实际的状况!

4.其实稳态解和瞬态解一开始就是同时作用系统的!稳态解谐振的响应比瞬态衰减响应大的多.书上一般只做稳态分析

5.瞬态分析的价值在那里?



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音响初哥
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  发帖心情 Post By:2006-1-26 14:24:38 [只看该作者]

说明一下,我说“基础”,并不是说问题简单!相反,这是一个相对复杂的基础理论问题!大家一起来讨论!

可不可以先将问题的初始状态给定,如扬声器振膜受力前的状态是处于平衡的,此时速度和都为零,因为有力作用获得一初始加速度,有平衡状态向新的运动状态的转变的过程就是瞬态过程。



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  发帖心情 Post By:2006-1-26 15:47:38 [只看该作者]

有一本书《振动理论及应用》!
[此贴子已经被作者于2006-01-26 15:48:02编辑过]


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  发帖心情 Post By:2006-1-26 21:08:28 [只看该作者]


很多基础问题很模糊的,活囵吞枣难下咽.振动理论书上恐怕是不会有深入分析的,不知在信号动态分析方面有无相关的分析。

这问题应与初始状态有关,由一个平衡运动状态向新的运动状态的瞬时转变,历史的影响是必然的。这种影响在做动态分析测试时,选择不同的信号源来做模拟,来评价实际的工作状态是有局限的,某些指标只能是相对的。对于扬声器瞬态方面的分析,瞬态特性指标对音质评价的影响,如何来改善瞬态特性,是不容忽视的。

对于《声学基础》中单一简谐力稳态分析,如用来计算实际状况的位移没那么简单吧。

如何分析瞬态过程?

[此贴子已经被作者于2006-01-27 09:40:33编辑过]


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音响初哥
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  发帖心情 Post By:2006-1-27 12:57:35 [只看该作者]

《声学基础》第一章的最后一节介绍了周期力(不是只单一的简谐力)作用下的振动分析!但没对非周期力作用下的情况进行分析!周期力作用下系统的响应谱是离散的,而非周期力作用下系统的响应谱是连续的。

要分析系统的瞬态特性,就要知道系统的时域响应特性,如下:


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  发帖心情 Post By:2006-1-27 13:28:00 [只看该作者]

真的需要专业水平才能理解.我们来寻找个具体的实例看看.


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美女呀,离线,留言给我吧!
liyy
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  发帖心情 Post By:2006-1-27 17:49:03 [只看该作者]

以下是引用音响初哥在2006-01-27 12:57:35的发言:

《声学基础》第一章的最后一节介绍了周期力(不是只单一的简谐力)作用下的振动分析!但没对非周期力作用下的情况进行分析!周期力作用下系统的响应谱是离散的,而非周期力作用下系统的响应谱是连续的。

要分析系统的瞬态特性,就要知道系统的时域响应特性,如下:


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前半部分不就可以了吗?后半部分是说频域和时域转换的问题吧?有点跑题了!

请分析这样的一个情况:扬声器振膜初始状态为零状态,即初位移和初速度为零,加上啭音信号(一种扫频信号),即:f(t)=Fa*Sin[2Pi*(f0*t+(f1-f0)t^2/t1),振子系统对这样的信号的响应情况不就说明问题了吗!

继续。。。。。。。


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小喇叭
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  发帖心情 Post By:2006-1-29 19:24:50 [只看该作者]

这样的问题,难为各位DX回答了,提问的人似乎应该更条理些!


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  发帖心情 Post By:2006-1-29 20:54:16 [只看该作者]

以下是引用小喇叭在2006-01-29 19:24:50的发言:

这样的问题,难为各位DX回答了,提问的人似乎应该更条理些!

原提问题以为很简单,故有些混淆,不过DX早已看清本质,已无多大关系。以后再重开话题分开讨论。



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音响初哥
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  发帖心情 Post By:2006-2-1 23:41:21 [只看该作者]

这个问题已经搞清楚了吗?


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  发帖心情 Post By:2006-2-1 23:51:04 [只看该作者]

还没有.太大了.懂了这问题,力学系统低频问题解决了


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知春
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  发帖心情 Post By:2006-2-2 14:40:33 [只看该作者]

以下是引用db在2006-01-25 21:11:05的发言:

当振子作为活塞运动时可建立强迫振动方程:

Mdξ/dt+Rdξ/dt+Kξ=Fejωt

此解ξ=ξ-δtcos(ω't-φ)+ξcos(ωt-θ)=瞬态解+稳态解

1.瞬态解在实际低频振动时影响能忽略吗,建立起振时间足够多长其影响才忽略呢?是否是一旦起振后,信号频率随机改变再也不受影响了,就象静磨擦力一样,一旦运动后就没有了?

2.分析稳态振动规律时,一定要求有共振吗,即Qm>1/(2)1/2?实际中不知大家有无发现一些纸盆真的没有明显的fc!扬声器低频共振不起来的到底有没有?



不是要求有共振,而是必然有共振.没有见过扬声器低频无共振的(当然是指常规动圈结构的扬声器)


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知春
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  发帖心情 Post By:2006-2-2 14:44:27 [只看该作者]

以下是引用音响初哥在2006-01-27 12:57:35的发言:

《声学基础》第一章的最后一节介绍了周期力(不是只单一的简谐力)作用下的振动分析!但没对非周期力作用下的情况进行分析!周期力作用下系统的响应谱是离散的,而非周期力作用下系统的响应谱是连续的。

要分析系统的瞬态特性,就要知道系统的时域响应特性,如下:


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分析系统的瞬态特性,用初哥说的时域特性分析较易理解些,用位移(速度/加速度)分析搞错了定义和概念.


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  发帖心情 Post By:2006-2-4 22:39:33 [只看该作者]



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  发帖心情 Post By:2006-2-5 17:01:28 [只看该作者]

以下是引用db在2006-01-25 21:11:05的发言:

当振子作为活塞运动时可建立强迫振动方程:

Mdξ/dt+Rdξ/dt+Kξ=Fejωt

此解ξ=ξ-δtcos(ω't-φ)+ξcos(ωt-θ)=瞬态解+稳态解

1.瞬态解在实际低频振动时影响能忽略吗,建立起振时间足够多长其影响才忽略呢?是否是一旦起振后,信号频率随机改变再也不受影响了,就象静磨擦力一样,一旦运动后就没有了?

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扬声器低频等效时改成下式是否正确或好理解些:

Mmsdξ/dt+Rmsdξ/dt+(1/Cms)ξ=(BL)(Eg/Re)ejωt


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  发帖心情 Post By:2006-2-5 17:27:32 [只看该作者]

以下是引用原声在2006-02-05 17:01:28的发言:

扬声器低频等效时改成下式是否正确或好理解些:

Mmsdξ/dt+Rmsdξ/dt+(1/Cms)ξ=(BL)(Eg/Re)ejωt

F=BIL,电学和力学是耦合的,后级对前级肯定有反射阻抗,I≠Eg/Re.

恒幅正弦激励动力方程只是一个纯分析模型,

[此贴子已经被作者于2006-02-05 17:28:13编辑过]


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  发帖心情 Post By:2006-2-5 18:27:17 [只看该作者]

以下是引用db在2006-02-05 17:27:32的发言:

F=BIL,电学和力学是耦合的,后级对前级肯定有反射阻抗,I≠Eg/Re.

恒幅正弦激励动力方程只是一个纯分析模型,

以下是引用原声在2006-02-05 17:01:28的发言:

扬声器低频等效时改成下式是否正确或好理解些:

Mmsdξ/dt+Rmsdξ/dt+(1/Cms)ξ=(BL)(Eg/Re)ejωt

其实照原声兄所说的形式分析也不是不可以,但Rms是不是置换成Rms+(BL)^2/Re?



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