Khái niệm về dao động

h. Hệ thống thu hồi hơi nhiên liệu

2.1.1. Khái niệm về dao động

Xét hệ dao động tự do, đơn giản bao gồm “phần tử dao động” có khối lượng M “phần tử đàn hồi” có độ cứng C. Khi tác dụng lực vào khối M sau đó dừng lực tác dụng, hệ thống sẽ dao động quanh vị trí cân bằng (hình 2.1)

Quá trình dao động của khối M được mơ tả như hình 2.1b

Phương trình vi phân biểu thị dao động của hệ trên có thể viết dưới dạng:

0     Z M C Z Hoặc Zo2.Z 0.

Trong đó: Z – biên độ dao động. Biên độ dao động cực đại có thể có của khối lượng M từ vị trí cân bằng Zmax=Zo; o – tần số dao động riêng

MC C

o 

 , phụ

thuộc chủ yếu vào phần tử đàn hồi và độ cứng C.

Nghiệm của phương trình vi phân trên có dạng : Z = Zosinot.

Thời gian cần thiết để khối lượng M thực hiện một dao động toàn phần được gọi là chu kỳ dao động T, tính bằng giây (s):

T = 0 2   .

Số dao động toàn phần thực hiện trong một giây gọi là tần số dao động f: f = T1 =o

2 =2

1 C

M . (số dao động/giây)

Trong thực tế chúng ta thường gặp những hệ dao động phức tạp, chúng gồm nhiều khối lượng, mỗi khối lượng dao động về nhiều phía khác nhau và gồm nhiều tần số trong đó có một tần số cơ bản.

Một phần tử dao động sẽ dừng dao động trừ khi có lực kích thích. Trường hợp có lực kích thích, nếu tần số riêng trùng với tần số của lực kích thích thì sẽ xảy ra cộng hưởng. Tại thời điểm cộng hưởng, biên độ dao động của hệ sẽ tăng một cách đáng kể (nếu trong hệ khơng có ma sát thì biên độ dao động sẽ tiến tới vơ cùng). Đường đặc tính biên độ - tần số của hệ được trình bày trên hình 2.2. Khi qua điểm cộng hưởng, giá trị tần số kích thích tăng nhưng biên độ giao động cưỡng bức giảm, tần số kích thích () tăng càng nhanh thì Z càng giảm. Lúc đó biên độ dao động phụ thuộc chủ yếu vào khối lượng dao động M. Trong thực tế, người ta có thể lợi dụng đặc điểm này để chống rung động.

Sự lan truyền dao động trong mơi trường khơng khí thường ở dưới dạng sóng cơ (sóng đàn hồi). Sóng cơ khơng thể truyền được trong môi trường chân không.