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自激振動：結構系統(tǒng)受到自身控制的激勵作用時所引起的振動。

自由振動：定義1：激勵或約束去除后出現(xiàn)的振動。定義2：引起振動的激勵除去后，結構系統(tǒng)所保持的振動。

自激振動系統(tǒng)為能把固定方向的運動變?yōu)橥鶑瓦\動(振動)的裝置，它由三部分組成：①能源，用以供給自激振動中的能量消耗；②振動系統(tǒng)；③具有反饋特性的控制和調節(jié)系統(tǒng)。

自激振動系統(tǒng)的能量關系，圖片來源：西南科技大學機械制造技術基礎網絡課程

在振幅小的期間，振動能量可平均地得到補充；在振幅增大期間，耗散能量的組成，被包含在振動系統(tǒng)中，此時補充的能量與耗散的能量達到平衡而接近一定振幅的振動。心臟的搏動、顫抖、性周期等一些在生物中所看到的周期現(xiàn)象，有許多是自激振動。

自由振動：在外力使彈簧振子的小球和單擺的擺球偏離平衡位置后，它們就在系統(tǒng)內部的彈力或重力作用下振動起來，不再需要外力的推動，這種振動叫做自由振動。簡單說自激振動初始狀態(tài)為不動或只有些微的振動，由于外界驅動下可以自發(fā)的激勵起來某個模式或多個模式，隨著耗散和驅動而其中一個或幾個模式增長，其他消亡。

自激振動的頻率一般就是自由振動頻率，但是由于要維持振動就必須有能量的輸入，一般說來自激振動是非線性過程。常見的自激振動如機械表、風吹過某腔體而發(fā)聲等；自由振動指無外加驅動，當系統(tǒng)偏離平衡狀態(tài)而引起的振動，這個例子很多，如鐘擺拉離平衡點引起的擺動，扔塊石子在水面后引起的水波自由振動等。 

區(qū)別：一個有持續(xù)或多次能量饋入，有耗散，振動可維持，一般為非線性過程。一個可以稱之為只有一次能量饋入，當有耗散時最終振動會停止，自由振動只是與系統(tǒng)自身相關，可能線性也可能非線性。

自由振動和自激振動的本質區(qū)別在于，自由振動的激勵來自外界，并且只在初始受激勵；而自激振動的激勵來自自身，并一直存在。

受迫振動：線性阻尼系統(tǒng)對簡諧性激勵的長期響應。為了彌補阻尼造成的機械能損失，使振動持續(xù)下去，也可以采用其它方式的激勵。

自激振動就是一種在單方向(即非振動型)的激勵作用下，振動系統(tǒng)的響應。自激振動在激勵方式上是不同于受迫振動的。并且，由此導致了另外兩個不同點：

受迫振動的長期行為與初始狀態(tài)無關，而自激振動的形成卻依賴于初始振動的存在，因為若沒有初始振動，也就沒有可以反饋的信號，系統(tǒng)不能“起振”。

受迫振動中，系統(tǒng)對外界激勵作出的響應就是“服從”，即受迫振動頻率等于簡諧性驅動力的頻率(當受迫振動驅動力頻率等于固有頻率時，即發(fā)生共振)，而自激振動的頻率為系統(tǒng)自身的固有振動頻率。

常見的有琴弦的自激振動(提琴、胡琴)，比如在拉胡琴過程中，可視琴弓為恒定的接觸面，琴弦為相對琴弓不斷跳滑而振動的彈性體，手的拉弓力為單向的外激勵能源，弦在作出振動響應的同時提供了反饋信息，把持續(xù)性的能量輸入調控成周期性地輸入，使振動得以維持，呈現(xiàn)可控制的美妙樂聲。

無線電電路中的各種振蕩器正是利用電學和磁學量的自激振動，也需要不斷補充能量使得自激振動得以維持。流體的流動引起的自激振動也很多見，笛、笙等管樂器的發(fā)聲、液固相互作用時(如水管內)突發(fā)的喘振，樹梢或電線在狂風中呼嘯，都是常見的例子。

其中值得一講的是輸電線、煙囪等，在均勻氣流激勵下的自激振動過程。在雷諾數(shù)大約超過50以后，路過圓柱體的流動會產生卡門渦街(Karman Vortex Street)，如圖所示。

均勻氣流吹過圓柱形固體時，會在其背后的兩側輪流產生不對稱的內卷渦旋。它們產生在柱體上部為順時針，下部為逆時針轉向。此種渦旋迭加在原來的均勻流速上。當渦旋在柱體下部形成時，柱體上層氣流速度較下層為大。因空氣動力學原因，風對柱體有一個向上的升力。

反之，渦旋在柱體上部形成時，風對柱體產生一個向下的作用力，這種橫向力使柱體產生橫向加速度。因順時針和逆時針的兩種渦旋交替生成(即先在上方生成順時針隨后在下方生成逆時針，然后再在上方生成順時針，以此類推)，導致柱體發(fā)生橫向的振動。實驗研究表明，渦旋產生的頻率f(1/T)、柱體直徑D與均勻氣流速度v之間的關系是f=0.22v/D(見莊表中、黃志強《振動分析基礎》科學出版社，北京1985版P132。)

當這個頻率和柱體的橫向固有頻率接近或相同時，會發(fā)生自激共振，這意味著由于粘滯性，柱體的橫向振動，會對不同轉向的渦旋產生不同的作用。例如，向上運動時，對柱體后部的順時針渦旋比反時針渦旋的生成更有利，加快渦旋從柱體上滑脫這相當于振動的柱體以自己的固有頻率對橫向的能量輸入進行控制(反饋)，形成自激振動，它可以導致輸電線的上下抖動，潛水艇上潛望鏡的搖動，甚至會因發(fā)生共振而導致橋梁的毀壞。

例如，建在美國華盛頓州普捷特海峽一個分叉上的塔科瑪(Tacoma)海峽大橋，在交付使用僅幾個月后。于1940年的一個早晨，在海峽的中高速風力(風速為19 m/s)作用下坍塌。但奇怪的是，包括跨越普捷特海峽源頭處大橋在內的其它吊橋，卻安然無恙。

現(xiàn)在最好的解釋如下：平穩(wěn)氣流流經吊橋形成的卡門渦街，它施給這個富于彈性的橋以上下方向的橫向力的頻率，接近于吊橋在豎直方向的固有振動頻率，這種振動就象吉它琴弦的駐波振動那樣。但是，單單這樣還不致于造成毀壞性的后果。除了豎直方向的駐波振動外，還能在橋上形成扭變駐波。一般地講，這兩種駐波的頻率相去甚遠，可是塔科瑪?shù)鯓虻倪@兩個頻率卻非常接近：豎直方向為8次/分，而扭變頻率為10次/分。這就導致豎直方向受激共振的能量轉變成扭變運動的能量，最終導致吊橋的坍塌。

亥姆霍茲共振原理可以讓揚聲器通過音箱的倒相管輸出強烈的低頻共振。介質是空氣。

次聲波可以穿透鋼鐵、混凝土，讓人體大腦、內臟共振破裂。單人次聲波武器很便宜，很容易制作，它可以消滅裝甲部隊的士兵。音箱改裝成次聲波武器。線陣音箱。

大壩上游的水底沉船可以利用卡門渦街產生低頻次聲波，相當于揚聲器，而大壩的導流底孔可以起倒相管的作用，輸出強烈共振的次聲波，引發(fā)附近地震。介質是水。

三峽大壩的上游圍堰拆除時，故意在水下留了一段沒有爆破成功，這就是三峽大壩的揚聲器。

沿海的沉船的卡門渦街產生低頻次聲波，而入海的江河就是倒相管，它產生的次生波驅趕走了遷飛的鳥、蟲，洄游的魚、蝦、龜?shù)?，導致無法成云、降水。