1
ĐẶNG VĂN HIẾU - BỘ MÔN CƠ HỌC
2
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Dao động kỹ thuật, NguynVn Khang, NXB Khoa hcvà
k thut.
2. Bài tậpdaođộng kỹ thuật, NguynVn Khang và nhiu
nk, NXB Khoa hcvàk thut.
3. Lý thuyếtdaođộng, Lê Xuân Cn(dch), NXB Khoa hc
và k thut.
4. Dao động tuyếntính, Nguyn ông Anh (dch), NXB Khoa
hcvàk thut.
3
NỘI DUNG
Chương mởđầu: Các khái niệmcơ bảncủalý
thuyếtdaođộng.
Chương 1: Dao động tuyếntínhcủahệ mộtbậc
tự do.
Chương 2: Dao động tuyếntínhcủahệ nhiềubậc
tự do.
4
Chương mởđầu
CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN CỦA LÝ THUYẾT DAO ĐỘNG
1. nh ngha dao ng.
2. Mô tng hc các quá trình dao ng.
3. Phân loih dao ng.
5
1. Định nghĩadaođộng
Dao ng là mthintng ph bin trong t nhiên và trong
k thut.
x(t)
A
-A
T
Trong đó:
ω :
tns vòng (rad/s).
T=2π/ω
: Chu k dao ng (s).
A : biên dao ng (m).
ωt + α :
pha dao ng (rad).
α :
pha ban u (rad).
f = 1/T : tns (HZ).
(1)
9
b. Dao động tuần hoàn.
Hàm tuần hoàn?
Hàm số x(t) đượcgọi là hàm tuần hoàn, nếutồntạimộthằng
số T > 0 sao cho vớimọi t ta có hệ thức:
()(),x tT xt t+ =∀
Một quá trình dao động đượcmôtả về mặttoánhọcbởimột
hàm tuần hoàn x(t) đượcgọi là dao động tuần hoàn.
(2)
10
Min(x)
Max(x)
x(t)
t
+ Dao động tăng dần:
[ ]
0
() sin () (), 0
t
xt Ae tt t
δ
ωαδ
=+>
Dao ng mà biên A(t) thay i luân phiên cgilà
dao động biến điệubiênđộ.
Dao ng mà tns ω(t) thay i luân phiên cgilàdao
động biến điệutầnsố.
12
3. Phân loạihệ dao động
a. Căncứ vào cơ cấugâynêndaođộng:
+ Dao ng t do.
+ Dao ng cng bc.
+ Dao ng tham s.
+ T dao ng.
+ Dao ng hn n.
+ Dao ng ngu nhiên.
13
b. Căncứ vào số bậctự do:
+ Dao ng cah mtbct do.
+ Dao ng cah nhiubct do.
+ Dao ng cah vô hnbct do.
c. Căncứ vào phương trình chuyển động:
+ Dao ng tuyn tính.
+ Dao ng phi tuyn.
L
m
Æ Phng trình dao ng:
sin 0
g
l
ϕ ϕ
+=&&
Xét dao ng nh:
0
g
l
ϕ ϕ
+=&&
(2)
Thí dụ 3: Dao ng cacon lcvtlý.
O
m, J
o
C
a
Æ Phng trình dao ng:
sin 0
o
mga
J
ϕϕ
+=
1.2. Tính toán dao động tự do không cản.
Phng trình vi phân chuyn ng cac h mtbc
t do không cncódng:
2
0
o
qq
ω
+ =
&&
(6)
Trong ó
o
là tn s dao ng riêng.
iukin u: t
o
= 0 :
0
()
o
qt q=
0
()
o
qt q=
&&
(7)
0mq cq+ =
&&
Hay:
oo o
o
q
qqcost t
ω ω
ω
=+
&
(9)
20
Nghim(9) còncóth vitdidng:
sin( )
o
qA t
ω α
=+
Trong ó:
2
22 2
12
o
o
o
q
ACC q
ω
⎛⎞
=+=+
⎜⎟
⎝⎠
α
:cgi là pha ban u.
T = 2/
ω
o
:cgi là chu kì dao ng.
22
Tính chất chuyển động:
9 Tns riêng và chu kì dao ng không ph thuc
vào các iukin umàch ph thucvàocáctham
s cah.
9 Biên dao ng là hng s. Biên dao ng và
pha ban ucadaong t do không cnph thuc
vào các iukin u và các tham s cah.
Chú ý: Vicxácnh tns dao ng riêng là nhimv
quan trng nhtca bài toán dao ng t do.
23
§2. Dao động tự do có cản
Trong phn này chúng ta kho sát dao ng t do cah
có xét n nh hng calccn.
Lccn cxétây là lccnnhtt l bcnhtvi
vntc.
24
b
c
q
M
Xét dao ng cah mô t trên hình v.
Phng trình vi phân chuyn ng cac h có
dng: