正弦波荷重

Fsinwt という外力が作用する場合,運動方程式は次のようになります.

このような加振によって生じる,典型的な振動の様子を以下に示しています.

下の図に示しましたように,減衰定数cがc>0の場合には, ある一定時間の後に振動は規則振動に落ち着きます.

アニメーションプログラムを走らせてみて下さい. 加振周波数,減衰比,ならびに 非減衰周波数 の組み合わせが異なると,定常振動に達するまでの時間が違うことを理解できます.


アニメーションプログラム

色々な方法を用いることによって,運動方程式に対する数学的な解を求めることができます. 初期状態や外力によっても異なりますが,外力が作用した直後に生じる過渡振動の後,振動は定常的な振動に落ち着くことに気付くと思います. この,規則的な振動の状態のことを定常状態 と呼びます.

       

注意:

アニメーションプログラムを走らせる時, 場合によっては過度に振動するような加振条件を選ぶと思います.この場合,粘性ダンパがその駆動範囲を超えますので,加振条件は制限されます.